Page 7 - ChemLife Sayı 47

7
BILIMSEL GELIŞMELER www.chemlife.com.tr CHEMLIFE

Nanozimler alanı neredeyse yirmi liliğin giderilmesi için yararlı çö- yüzey alanlarının kullanılmasını kolay kullanım gibi ilginç özelliklere
yıl önce ortaya çıktı. zümler olarak somutlaşmıştır. Bu önermektedirler. Kapasite ve çalış- sahiptir. Son birkaç yılda, çeşitli
özel uygulamanın ilginç bir yönü, ma sıcaklığı açısından zeolitler ve türleri, özellikle amonyak, NOx
2004'te İtalyan araştırmacılar, fos- manyetik özelliklerinden türetilen metal-organik çerçeveler (MOF'ler) ve VOC'ler gibi kirletici gazları
forilasyon reaksiyonlarını katalize demir bazlı nanozimlerin geri dö- gibi diğer gözenekli malzemelerle tespit etmek için farklı Film tabanlı
etmek için altın nanopartikülleri nüştürülebilirliğidir. Kirlenmiş or- rekabet ederler ve bu nedenle bazı flüoresan sensörler geliştirilmiştir.
işlevselleştirdiler ve birkaç yıl sonra tamın dekontamine edilmesinden adsorban aerojeller bu amaç için Ayrıca bu filmler, pestisitler, sinir
Çinli araştırmacılar, bazı nanoparti- sonra, sonraki arıtma ve yeniden halihazırda ticarileştirilmiştir. gazları ve trinitrotoluen (TNT) gibi
küllerin doğal olarak enzim benzeri kullanım için nanozimleri mıkna- patlayıcılar gibi daha karmaşık kim-
aktivite sergilediğini keşfettiler. Her tıslarla çözeltiden geri çıkarmak Ayrıca, aerojellerin yüzeyinin yasalları da saptar.
iki olay da ABD, Avrupa ve Asya'da- kolaydır. Hem doğal hem de yapay ayarlanabilirliği, biyomedikal tek-
ki bazı öncü ticari girişimler de dahil enzimlerin bazı sorunlarını çözerek nolojilerde ve algılamada çığır açan Daha yakın zamanlarda araştırma-
olmak üzere çok önemli ilerlemeler ve bazı umut verici yeni özellikler uygulamalara yol açmıştır. Örneğin, cılar, nikotini son derece yüksek
kaydeden tamamen yeni bir alanın sağlayarak, nanozimler kısa sürede aerojellerin biyouyumluluğu, fizyo- hassasiyetle tespit etmek için
katlanarak büyümesini tetikledi. birçok farklı uygulamada çekici bir lojik sabitleri izlemek için implante film tabanlı bir flüoresan sensör
Nanozimlerin bir başka avantajı alternatif haline gelebilir. edilebilir cihazlara yol açabilir. tabanlı "kimyasal burun" tasarla-
da özelleştirme olanaklarından Biyouyumluluk ve biyobozunurluk, dılar.
gelmektedir. Kimyagerler, nanozim- AEROJELLER enerji üretimi ve depolanmasında
lerin özelliklerini klasik kataliz yete- kullanımları tetikleyerek mevcut Bu sonuçlar, farklı kirleticilerin
neklerinin ötesinde değiştirmek için Isı yalıtımı için en hafif malzemeler. diğer alternatiflerden daha çevreci tespiti, tanımlanması ve miktarının
her türden molekülü ekler. Nano çözümler sunar. belirlenmesinde önemli bir rol
dünya, yüzey alanı açısından ben- oynayabileceklerinden, çevresel
zersiz olanaklar sunar ve biyoanaliz, Aerojeller ultra hafif gözenekli Glikoz, selüloz, grafen ve diğer iyileştirme uygulamalarında film
teşhis, terapi, algılama, su arıtma malzemelerdir. Jellerden türetilir- çevre dostu malzemelerden yapı- tabanlı flüoresan sensörlerin geniş
ve çok daha fazla uygulama ile çok ler, ancak geleneksel sıvı bileşen- lan aerojeller, pillerin, süper kapa- olasılıklarına işaret ediyor. Yine
işlevli hale getirmeye olanak tanır. dağılmış faz- gazla değiştirilmiş ve sitörlerin ve hatta esnek elektro- araştırmacılar, Film tabanlı flüore-
Nanozimler alanındaki en çekici kararlı yapı korunmuştur. Teknik niklerin özelliklerini iyileştirmiştir. san sensörlerin patojenleri, özel-
yaklaşımlardan biri, Dünya Sağlık olarak aerojellerle ilgili ilk rapor likle de birçok gıda zehirlenmesi
Örgütü'nden (WHO) gelen en kritik 1932'ye kadar gitse de bu malze- Ama belki de en ilginç uygulama, vakasının arkasındaki ölümcül
çağrıları yerine getirme potansiye- meler üzerinde daha kapsamlı bir bir kez daha, aerojellerin termal bakteri olan gıda kaynaklı Liste-
line sahip yeni hasta başı teşhisleri- çalışma, araştırmacıların üretimle- özelliklerinden geliyor. Farklı çalış- ria monocytogenes'i tespit etme
nin geliştirilmesidir. rini hızlandırmak için yeni sentetik malar, aerojellerin güneş enerjisi potansiyelini göstermişlerdir. Tüm
yöntemler geliştirmesiyle birlikte
1980'lerde başlamıştır. O zaman- santrallerinin verimliliğini nasıl bunlar, ultraviyole menzilli lazer
Nanozimler, elektrokimyasal, flüo- dan beri, aerojellerle ilgili yayınlar artırdığını göstermiştir. Böylece teknolojilerindeki son gelişmelerle
resan, kolorimetrik ve immünolojik neredeyse katlanarak artmıştır. aerojeller, devam eden enerji kri- birleştiğinde, örneğin nesnelerin
deneyler dahil olmak üzere birçok ziyle mücadele etmek için ilginç interneti aracılığıyla birbirine bağlı
farklı test tekniği için çeşitli özellik- Aerojeller bilinen en hafif katılar araçlar da sağlar. izleme ağlarının ve uygulamaların
leri sağlayabilir. Ayrıca nanozimler, arasındadır, ancak polimer bazlı konuşlandırılmasında pek çok ola-
biyogörüntüleme ve patojenlerin aerojeller büyük bir kuvvete ve sılıkla minyatür kirlilik tespit cihaz-
saptanması da dahil olmak üzere yırtılma direncine sahiptir. Diğer larının ve biyomedikal cihazların
sağlık uygulamalarına güvenli bir önemli özellik, düşük yoğunluk ortaya çıkmasına yol açabilir.
entegrasyon sağlayan iyi bir biyou- ve gözenekliliklerinden kaynaklan-
yumluluk göstermiştir. maktadır, çok iyi ısı yalıtkanlarıdır, Laboratuvardaki büyük vaatlerine
bu nedenle havacılık teknolojisin- rağmen, film tabanlı flüoresan
de birçok uygulama alanı bulmuş- cihazlar hâlâ ticarileştirilmeyi bek-
lardır. Aslında NASA, bu tür malze- liyor; şimdiye kadar yalnızca kav-
meleri araştıran özel bir araştırma ramsal dedektörler ve prototipler
ekibine güveniyor ve diğer uzay rapor edildi. Filmler, algılama için
araçlarının yanı sıra Mars gezici- harika bir platform sağlar, ancak
lerinde bazılarını termal yalıtkan FİLM TABANLI FLÜORESAN bunları gerçek hayattaki cihazlara
olarak zaten test etmiştir. SENSÖRLER uygulamak için başka gelişmelerin
izlenmesi gerekir. Belki de modern
Aerojeller, geleneksel yalıtım Minyatür dedektörler için ayarla- imalat, akademi ve endüstri ara-
malzemelerinin yarısı kalınlığında nabilir, çok yönlü bir alternatif. sındaki uçurumu kapatacaktır. Bu
Ek olarak, nanozimler terapö- olağanüstü termal yalıtım sağlar. sensörlerden bazıları, tek dizilerde
tiklerde kendine kullanım alanı Floresans, çoğunlukla duyarlılığı farklı işlevlerin kombinasyonunu
bulmuştur, çünkü esas olarak Özellikle aerojeller, havadaki uçucu ve seçiciliği nedeniyle kimyasal ve yüksek verimli üretimi müm-
yaşlanma, iltihaplanma, kısırlık, organik bileşikler (VOC'ler) gibi ve biyolojik algılamada temel bir kün kılan rulodan ruloya üretime
nörodejeneratif hastalıklar ve kirleticileri ve ayrıca sudaki zehirli araçtır. Ayarlanabilirlikleri ve çok izin verir. Bu, hassasiyet, seçicilik,
kanser ile bağlantılı reaktif oksi- maddeleri başarıyla giderir. Kimya- yönlülükleri nedeniyle, film tabanlı minyatürleştirme ve yeniden kul-
jen ve nitrojen türlerinin ortadan gerler, farklı işlemlerle, aerojellerin flüoresan sensörler yaygın bir araç lanılabilirlik ile birleştiğinde, ortaya
kaldırılmasını katalize ederler. yüzeyini soğurma kapasitelerini haline geldi. Bu cihazlarda, flüo- çıkan bu teknolojiye doğru itici
Bazı ön çalışmalarda nanozimler değiştirecek ve seçiciliklerini ayar- resan moleküller, uygun yüzeyler gücü sağlayabilir.
tüm bu sorunlara karşı koruyucu layacak şekilde uyarlar. En cazip üzerinde hareketsiz hale getiri-
özellikler göstermiş, ayrıca doku uygulamalar arasında atık sulardan lerek, dış uyaranlara tepki veren NANOPARÇACIK MEGA
mühendisliği ve diğer tedaviler için ağır metal iyonlarının uzaklaştırıl- 2D veya 3D filmler oluşturur. Bir KÜTÜPHANELERİ
yararlı olan kök hücrelerin büyü- ması ve petrol sızıntılarının etkili bir avantaj taşınabilirliktir; Film taban-
mesini teşvik etmiştir. Biyotıbbın şekilde temizlenmesi ve arıtılması lı flüoresan sensörler, analitik araç- Yüksek verimli sentez ve tarama
yanı sıra, nanozimler, tümü daha yer alır. Ek olarak, bazı araştırmacı- ların minyatürleştirilmesine izin nano dünyaya geliyor.
temiz çevrelerle ilgili olan Birleşmiş lar, neslimizin en zorlu çevre sorun- veren bir santimetrenin altındaki
Milletler'in 6, 14 ve 15. SDG'leri larından biri olan yüksek atmosferik boyutlara sahiptir. Film tabanlı Büyük veri ve yüksek verimli
(Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları) karbondioksit konsantrasyonu ile flüoresan sensörler, küçük boyu- tarama, yeni kimyasalların keşfe-
doğrultusunda su arıtma ve kir- başa çıkmak için aerojellerin geniş tun ötesinde, güç verimliliği ve dilmesini sağladı. Nanoparçacık