SIZINTIDAN SIZANLAR

Süngerlerdeki Nano-Teknoloji
Prof.Dr. M.Sami POLATÖZ
Dünyanın en iyi malzemecileriyle kimyagerlerini yıllardır uğraştıran bir problemin çözümünde, birçoğumuzun bitki mi, hayvan mı olduğu konusunda tereddüt yaşadığı süngerler ilham vesilesi oldu.
Silisyum (Si) gibi basit inorganik maddeleri kullanarak karmaşık mikro (metrenin milyonda biri) ve nano (metrenin milyarda biri) yapıları elde etme çalışmaları bilim adamlarını uğraştırmaktaydı. Transistor gibi mikro ölçekli bir âleti îmâl edebilmek için, silisyum tabakasından kesme yapmak gibi pahalı ve zor bir işlem gerekmekteydi. Bu tür yapıların îmâlinde karşılaşılan problemlerin çözümünde bir tür deniz süngeri (Tethya aurantia) ilhama vesile oldu (Şekil 1).
Tabiatta her canlıya olduğu gibi, deniz süngerlerine de, hayatî fonksiyonları için gerekli kimyevî bileşikleri usta bir kimyager gibi tam istenen nispette sentezleme ve kullanma kabiliyeti verilmiştir. Deniz süngeri, silisik asidi, denizin birkaç yüz metre altında içinde bulunduğu sudan elde eder. Bu asit, kimyevî enerjinin yüksek verimlilikle kullanıldığı ve silicatein enziminin katalizör olarak iş gördüğü bir mekanizmayla silisyum dioksit veya silikaya dönüştürülür ve bundan üç boyutlu mükemmel yapılar inşa edilir.
Bu işlemin en dikkat çekici yanı, insanların karmaşık inorganik yapıları inşa ederken kullandıkları zehirli kimyevî maddelere ve yüksek sıcaklıklara gerek olmamasıdır. Deniz süngerlerine yarı iletken malzemelerin îmâli ile uğraşan mühendislerden çok daha verimli bir şekilde karmaşık yapılar inşa etme kabiliyeti verilmiştir. Süngerin dış dokusu çıkarıldığında 2 mm uzunluğunda ve insan saçından daha ince cam iğnecikler şeklinde bu iskelet yapısı görünür hâle gelir.
Süngerler, odacıklarının çokluğuna ve aralarındaki kanal sistemlerinin giriftliğine göre üç tipe ayrılır: Birim hacimde odacık ve kanal sayısı fazla olanlar en makbul süngerlerdir. Süngerlerin bünyesindeki nano ölçekli yapılanmanın ne kadar harikulade olduğunu sünger-su münasebeti ile daha yakından anlayabiliriz. Ağırlığı birkaç yüz miligram olan (gram bile değil), ele sığabilecek büyüklükteki bir sünger suya batırılıp çıkarıldığında, kendi ağırlığının binlerce katı suyun süngerde tutulmuş olduğu görülür. Bu, süngerin bünyesinde gözle görülemeyecek kadar küçük ve sayılamayacak kadar çok sayıda nano boşluğun mevcut olduğunu, bu küçük kılcal mesafelerde su ile sünger malzemesi arasındaki adhezyon ve yüzey gerilim kuvvetlerinin büyük rol oynadığını gösterir. Süngere boyundan büyük iş yaptıran İlim ve Kudret sıfatlarının bir tecellisidir bu aynı zamanda.
Bazı biyologlar tarafından basit yapılı hayvan sınıflamasına tâbi tutulan (aslında sadece hücre sayısı ve organizasyonu bakımından böyledir) deniz süngerlerine, bilgisayar mikroçipleri ve güneş pili gibi ileri teknoloji ürünlerini îmâl etmede kolaylık sağlayacak hususiyetler bahşedilmiştir.
California Üniversitesi’nden Daniel Morse (Şekil 2) ve arkadaşları deniz süngerlerinden ilhamla ışığı elektriğe çevirebilecek şaşırtıcı elektronik özelliklere sahip yarı-iletkenler üzerinde çalışmaktalar. Bu yeni tekniğin en önemli uygulama alanı daha verimli çalışabilen fotovoltaik güneş pilleri olacaktır. Hâlihazırda güneş pilleri, çok fazla enerjinin gerektiği yüksek sıcaklık ve düşük basınçta îmâl edilmektedir. Hâlbuki deniz süngerine öğretilen ve yüksek enerji verimliliğiyle gerçekleştirilen işlemde, yoğun enerji gerektiren şartlara ihtiyaç yoktur. Deniz süngerinde görülen hususiyet taklit edilerek ve silisyum yerine çinko oksit kullanılarak basit ve ucuz güneş pillerinin üretilebilmesi mümkün olmuştur. Böylece, yoğun enerjiye ihtiyaç duyan milyar dolarlık yarı-iletken malzemelerin üretildiği fabrikaların yerini, ileride reaksiyon tekneleri gibi küçük atölyelerin alması söz konusu olabilecektir.
Bilim ve teknolojinin gelişmesinde canlılar âlemi hep ufuk açıcı ve yol gösterici olmuştur. Bunu şuurlu bir tefekküre dönüştürebilmek için, canlılar âlemine farklı bir niyet ve nazarla bakmak gerekmektedir.

Kaynak
- Paul Marks, Sea sponge leads way to cheaper solar cells, New Scientist, 24 March 2007, s 32.

Sibernetik (Ekim 1982)
Prof. Dr. Sedat AKALIN

Eğer sevk ve idare ihtiyaçlarını tasrih etmeği öğrenecek ise ve orta idare problemi nasıl bina edeceğini, ne çeşit bilgiler toplanması gerektiğini ve onu nasıl tahlil edeceğini anlayacaksa, eğitimin derinliğine olduğu kadar genişlemesine de İhtiyaç vardır. Ticarî kompüterlerin daha iyi netice elde edememiş olmalarının bir sebebi de yeni raporların ve analizlerin hemen daima kompüter operatörleri tarafından ortaya konulmuş olması; icra mercilerinin kendi İnformasyon teferruatını ifade hususunda komputerin potansiyeli hakkında -en umumî terimler dışında- kâfi bilgiye sahip olmayışlarıdır.

Az sayıda işadamı, zikredilen mes'eleler hakkında oldukça yeterli "hususi terimler" içinde düşünmeğe başlamışlardır bile. Bununla birlikte, işletme içi eğitim programları ve eğitim için muht*******ı zaman ve fon tahsisi suretiyle mes'eleye acil çözüm bulma mecburiyetinde olan bizzat İşletmedir.

İş adamlarının temel araştırma programlarının nasıl yönetileceğini Öğrenme mecburiyetinde kalacakları da bir başka önemli noktadır. İşletmelerinin istifadelerine sunulmakta bulunan imî bir alet olan komputeri işletme organizasyonu ve tatbikatlarını analiz etme ve geliştirme mevzuunda, en iyi şekilde kullanma hususunda henüz idrak edilemeyen bir sürü esas mevcuttur. Bu safha bazı işletme problemine ve gerçek ilmî araştırma problemine ait unsurları İhtiva etmektedir. Çünkü bu safha çoğu zaman matematikî metodların iş dünyası mes'elesine tatbikini talep etmektedir. Bu metodların ticarî uygulaması ise pek tatminkâr olmamıştır. Bunun bir sebebi sevk ve idarenin matematisyen veya uzmanın, problemi analiz edecek soruları ihtiva eden sihirli çantasiyle, şirkete gelmesini beklemiş olmasıdır. Ekseriya, İlim adamı, daveti safiyâne kabül ederse de, işletme probleminin karmaşıklığını takdir edemeyerek, faydalı neticeler bakımından ayları, hatta yılları boşa harcar.

Bu noktadan işletmecinin vazifesi iş problemi ile ilmî çözüm arasındaki bu gediği kapatmak ve temel karakterli araştırma gayretlerini idare etmektir. Bu ise kolay bir iş değildir. Zira işletmede temel araştırmayı idare etme ve ona rehberlik etme konusunda yeni metodlar bulmak sıkıcı olduğu kadar zordur da..

Otomasyonun mecburi kıldığı âcil eğitim yükü geniş ölçüde işverenler tarafından halledilmesi gereken cinstendir. Ancak, o kadarla da bitmez. Elbette işletmenin uzun - vâdede eğitim, o maksatla te'sis edilmiş liselere ve fakültelere dayanmalıdır. O hâlde dahi gerçek İhtiyaçlarını vuzuha kavuşturmak işletmenin kendi mes'uliyetindedir. Ne çeşit bir eğitim sunulmasının tayininde işletmenin te'siri mühim ve hatta ciddî olabilir. Yeni eğitimin en mühim ihiyacı yüksek kalitedir.

Otomasyon çağın ve diğer karmaşık yeni teknik gelişmelerde, N.İ.T. Profesörlerinden Gorden S. Brown'ın işaret ettiği gibi "Jeneratörlerle, nakil hatlariyle veya telefonlarla ilgili talimat için sadece elkitabına müracaati bellemekle yetinmiş elektrik mühendisleri yeni gelişmelere ayak uydurmağa hazır değildirler, onlara ilaveleri de eğer varsa, çok cüz'i olur. Öğrencileri yalnızca günümüzün elektrik mühendisliği için değil, yarının da elektrik mühendisliğinde keşfeder bir rol oynayacak ve onu yönlendirecek tarzda hazırlamalıyız." Çok sınırlı şekilde ihtisaslaştırılmış bir eğitimin, otomasyon çağı makinalarının desenlemesinde ve yapımında keşfedici rol oynaması beklenen kimseler için hatalı bir yetişme tarzı olduğunu iş dünyasının da kabule yanaşması iyiye doğru gidişe bir alamettir.

Öğrencilere hiç değişmiyecek temel prensiplerin öğretilmesi son derece önemlidir. Onlara cârî uygulama öğretilecek olursa, bunun muayyen bir işletme uygulamasının aynı olması ihtimali çok zayıftır, şâyet uysa bile öğrenciler bunu daha kullanamadan modası geçecektir. İş adamlarının yapabilecekleri gerçek yardım bu görüş noktasını desteklemekle kalmayıp, onu yaygınlaştırmalarıdır. Ancak, fertlere de giderek artan ve büyüyen bir yardım mükellefiyeti düşmektedir. Şundan emin olunmalıdır ki otomasyon çok daha iyi tahsil görmüş kimselere muhtaç olacaktır. Burada en kolayca düşülebilen ilmî eğitimin gelecekteki bütün tahsilin kaynağı olması gerektiğini ve ancak ilim adamı olarak yetiştirilenlerin önemli roller oynayacağını farzetmektir.

Bu hatâ, teknolojinin ehemmiyetsizliği sebebiyle, değil, gerek teknoloji ve gerekse bütün için gerçekten mühim metodik düşünüş sebebiyledir.. Otomasyon da, teknolojik ilerlemeler de hızlı değişikliğe intibak kâbiliyetini gerektirir. Temas ettiğimiz sahada olsun, her günkü dünyamızın parametrelerinde olsun, zikrolunan değişme sürekli olup, sür'atle artmaktadır. Spesifik maharetlerde yetişme, giderek çoğalan nisbette ihtisaslaşma, böyle bir değişikliğe karşı ümitsiz ve hatalı bir reaksiyondur. Bu kendi kendini çürüten bir tavırdır,, Zira bugünün hususî İhtisasının yerini yarının yeni ihtiyacı almıştır. Bu yüzden asıl mes'ele değişikliğe intibak edebilecek kişiler yetiştirmektir. Bunu yöneticilerle ve çalışanlarla yapmak mecburiyeti vardır