YÖNETİM BİLİŞİM SİSTEMLERİ

MİKRO VE NANO TEKNOLOJİLER

HAZIRLAYANLARÖzlem ALİOĞLU TÜRKER

Menderes KANDEMİR

MİKRO TEKNOLOJİ NEDİR? Mikro Teknoloji, boyutları 1 mikron (μm) ile 100 mikron arasında değişen elektro-mekanik düzeneklerin ve sistemlerin incelendiği disiplinler arası bir bilim dalıdır. 

Mikro-elektro-mekanik sistemler (MEMS), elektronik cihazlar, bolometreler, jiroskop ve nem, sıcaklık, basınç, sarsıntı algılayıcılar başta olmak üzere günümüzde birçok alanda kullanılmaktadır.

Mikro elektromekanik sistemlerde yapılan çalışmalar günümüzde nano elektromekanik sistem çalışmalarının da temelini oluşturmaktadır. 

MİKROSİSTEM TEKNOLOJİLERİ VE MEMS Mikroelektronik ve mikroçip teknolojisinde son 20-30

yıldaki atılım sonucunda yaşantı şeklimiz çok etkilendi ve bugün küçük cep telefonları, bilgisayarlar ve internet hayatımızın vazgeçilmez parçaları oldular.

GÜNÜMÜZDE UYGULAMA ALANLARI Mikro ve nano ölçekli sistem ve malzeme teknolojileri özel tasarım

ve üretim teknikleri gerektirmektedir. Günümüzde bir çok uygulama ile hayatımıza yerleşmiş durumdadır.

Bu uygulamalardan bazıları; Mürekkepli yazıcılar Hava yastıkları Işınım ölçer (Bolometer) Jiroskop Basınç ölçer

jiroskop BolometerMürekkepli Yazıcılar

OTOMOTİV SEKTÖRÜNDE MEMS halen günlük hayatımıza girmiştir. Bugün otomotiv

sektöründe kullanılan ve kaza anını tesbit ederek hava yastıklarının açılması bilgisini üreten ivmeölçerler (accelerometer) MEMS teknolojisi ile 3mmx3mm boyutlarındaki bir silisyum yonga üzerinde elektronik devresi ile birlikte üretilebilmekte ve birkaç dolara mal olmaktadır. Bu sayede eskiden sadece çok pahalı arabalarda olan hava yastıkları bugün birçok otomobilde bulunabilmektedir.

Ayrıca; Tıp ve sağlık sektöründe Havacılık ve uzay araştırmalarında Savunma sektöründe Çevre ve Enerji sektöründe Yongalar

Bio-patch’in Oksijen Göz sensörü

Mikroskobik Organizma Bio-Bot

MEMS TEKNOLOJİSİNİN UYGULAMA ALANLARI Ayrıca, vücut içine yerleştirilebilen ve sinir uçlarını uyararak

görme ve duyma fonksiyonlarını sağlayabilecek mikroelektrodlar, kan damarlarındaki tıkanıklıkları açabilecek mikromotorlar veya kandaki şeker miktarını ölçerek vücut içinde bulunan insülini mikromusluk yardımı ile kontrollü açarak vücudun iyileşmesini sağlayacak biyomedikal mikrocihazlar da MEMS ile mümkün olacaktır. Bunların haricinde, günlük hayatımızı her alanda etkileyecek çok ucuz mikrosistemler MEMS teknolojisi ile gerçekleştirilebilecektir.

MEMS TEKNOLOJİSİNİN UYGULAMA ALANLARI MEMS teknolojisinin uygulama alanları çok

çeşitlidir ve bu teknolojinin hem askeri hem de sivil kullanım alanları vardır.

Bu konuda A.B.D. Savunma Bakanlığı’nın hazırladığı bir rapor, MEMS teknolojilerinin savunma sanayiinde ne kadar geniş bir kullanım alanı bulacağını çok çarpıcı bir şekilde ortaya koymuştur.

MİKRO ENERJİDE Mikro Enerji, gücü 50 KW’ın altında CO2 salınımı sıfır veya çok düşük olan,

küçük işletme, ev ve kurumlar için elektrik ve/veya ısı üreten, mahallî olarak kurulmuş enerji santrallerini tanımlayan bir kavramdır.

Günümüzde yaygın olarak kullanılan mikro enerji santralleri, ◦ Güneş ışınlarından elektrik üreten fotovoltaik paneller,◦ Güneş enerjisi ile su ısıtıcıları, ◦ Yer üstü ve altındaki sıcaklık farkından istifade eden ısı pompaları, ◦ Evsel ve hayvansal atıklardan doğal gaz üretip bunu ısı enerjisine

çeviren biokütle-biogas sistemleri, ◦ Mikro su türbinleri ve mikro rüzgâr türbinleridir.

Rüzgar Türbünü

Güneş Termal-Jeneratör

Mikrosistem Teknolojileri ve MEMS

Amerika'nın minik casusu! Pennsylvania Üniversitesi'nin laboratuvarlarında

geliştirilen bu mikro hava aracının fark edilmesi oldukça zor. Binaların içinde de kullanılabiliyor. Üzerinde taşıdığı şırınga benzeri parçanın işlevi ise merak konusu. Cihazın bu iğne sayesinde saldırılarda kullanılabileceği gibi, DNA toplamak için de kullanılabileceği öne sürülüyor. Robotun 2015 yılında üretime hazır olacağı belirtiliyor.

Amerikan Savunma Bakanlığı Pentagon'un insansız uçakların üretilmesi için Amerikan Kongresi'nden 2012 yılında 5 milyar dolar istediği belirtiliyor. Amerikalı yetkililer 2030 yılına kadar bilimkurgu filmlerini andıran alıcıları ve mikro kameraları bulunan ajan sineklerin üretileceğini ifade ediyor.

Mikrosistem Teknolojileri Ve MEMS

Doğadaki kanatlı hayvanlardan esinlenerek üretilen bu robot teknolojisi, düşmanı veya nükleer silah tespit etme ve doğal afette enkaz altında kalan insanların bulunması gibi amaçlar için de kullanılacak.

MİKRO SİSTEM TEKNOLOJİ VE MEMS

  ODTÜ'de MEMS çalışmaları Elektrik-

Elektronik Mühendisliği Bölümünde bulunan ODTÜ-MEMS Grubu tarafından yürütülmektedir.

TÜRKİYE’DE MEMS ÇALIŞMALARI

Atatürk’ün 3 boyutlu mikro imzasıODTÜ’de üretilen 3 boyutlu mikro Türk Bayrağı. Bayrağın boyutu saç çapı ile orantılıdır.

Radarların Mikro Entegre Devreleri; Mikro entegre devrelerin tasarım ve üretim

teknolojilerinin geliştirilmesi amacıyla ASELSAN, TÜBİTAK BİLGEM ve MKR-IC arasında 'SiGe Kütüphane Projesinin' 46 ayda tamamlanması öngörülen projeye imzalanmıştır.

NANO NEDİR? Nano (n), Yunanca «cüce» 1nm= 1/1,000,000,000m Atomik ve Moleküler Nano-teknoloji = kılı kırk yarmak! Kılı 50.000 yarmak! Altın ne renk?

Antik Roma – Cam süslemeNotre-Dame Vitrayları Richard Feynman,1959 “plenty of room at the bottom”

Taniguchi:1974 de ilk defa “nano”

IBM 1980 taramalı tünelleme mikroskopu ve atomik güç mikroskopu

Nano-Teknoloji Tarihi

Atomik ve MolekülerFizik, kimya, biyoloji«Atomsal düzeyde mühendislik»Kömür -> Elmas

Nano-Teknoloji Nedir?

Lotus çiçeği Kirlenmeyen ve kendini

temizleyen Pencere, dış cephe, banyo,

mutfak Islanmayan – kir tutmayan kumaş Çizilmeyen araba

Nano-Teknoloji Kullanım Alanları

Sağlık Nano-robotlar Kanser tedavisi Teşhis ve tedaviler Yapay retina vb. İlaç endüstrisi

Nano-Teknoloji Kullanım Alanları

Bilişim

Saniyede 70 trilyon işlem yapabilen

bilgisayar

Kuantum bilgisayarları

İşlem hızında artış

24 cilt Britannica – iğne ucu

Nano-Teknoloji Kullanım Alanları

Çevre ve Enerji Fosil yakıtların işlenip doğalgaza ve benzine

dönüştürülmesi Çevre dostu ulaşım sistemleri Nanofiltreler ile temiz su

Nano-Teknoloji Kullanım Alanları

Savunma Nanoelektronik -> Haberleşme İnsan gücü yerine robotlar Nano-teknoloji ürünü özel kıyafetler,

kamuflaj Düşmanın nişan aldığını haber veren giysi

Nano-Teknoloji Kullanım Alanları

Dünyada Nano-Teknoloji Araştırmaları

Küresel Nano-Teknoloji Piyasası 2011-2017

2018’de 3.3 trilyon$ olması bekleniyor.

Dünya Nano-Teknoloji Piyasası

Teknoloji Trendleri

Türkiye Vizyonunu erişilebilir kılmak için kullanılabilecek en etkin stratejik araçlar ise, bilim ve teknolojidir.

Öncelikli faaliyetlerin temelindeki stratejik teknolojiler şu 8 ana başlık altında toplanmıştır: Bilgi ve İletişim Teknolojileri, Biyoteknoloji ve Gen Teknolojileri, Nanoteknoloji, Mekatronik, Üretim Süreç ve Teknolojileri, Malzeme Teknolojileri, Enerji ve Çevre Teknolojileri, Tasarım Teknolojileri.

Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi

TÜRKİYE’DE…Toplam 19 Nanoteknoloji Araştırma Merkezi1000-1200 kadar araştırıcı ve teknik eleman

100 civarinda nanoteknoloji «uygulayan» büyük-küçük firma

DESTEKLER

Nano-teknoloji -> Yeni Kurgu? $$$ ? Almayalım, alana da mâni olmayalım?

Sonuç

TEŞEKKÜRLER