NANOTEXNOLOGİYA NƏDİR?

Son illər elmi-texniki tərəqqinin tempi  süni yaradılmış  nanometr ölçülü obyektlərdən istifadədən   aslı olaraq müəyyənləşir. Bu obyektlərin əsasında yaradılmış  cisimlərə nanomateriallar, onların istehsal və tətbiq üsullarına nanotexnologiyalar deyilir". Nano"nun   mənası çox kiçik deməkdir. 1 nanometr metrin milyardda bir, millimetrin isə milyonda bir hissəsinə bərabərdir. Müqayisə üçün göstərək ki, insan tükünün diametri 5000 nanometrdir. Yaxud  əgər 1 metr Yer kürəsinin diametrinə bərabər götürülsə , onda nanometr futbol topu diametrinə uyğun gələr. Bir sözlə, nanotexnologiya çox, çox kiçik ölçülü texniki anlayışdır.  Nanometrin ölçüsü ancaq atomun ölçüsü ilə müqayisə edilə bilər. Nanotexnologiyalar artıq, cisimlərlə yox, onların tərkib hissələri olan atomlar ilə  işləyir. Hazırda nanotexnologiyalar üç istiqamətdə inkişaf etdirilir: molekul, yaxud atom ölçüsündə elektron sxemlərinin hazırlanması  istiqamətində; həmin ölçülərdə mexanizmlər hazırlanması istiqamətində; əşyaların molekullar və atomlardan yığılması istiqamətində.

"Nanotexnologiya" termini son illər son dərəcə populyar terminə çevrilmişdir. Hətta elm və texnikanın bu sahəsinin inkişafına dəstək verən insanların çoxu məsələnin nədən ibarət olduğunu olduqca səthi anlayır.  Hətta 1966-cı il ensiklopedik nəşrlərdə  "nanotexnologiya"  sözü yoxdur. İlk dəfə bu sahənin inkişafına  ABŞ-da xeyli büdcə vəsaiti ayrılmışdı.  Prezident Klinton bu sahədə anlayışı olmayanlara izah edirdi ki, qənd parçası boyda maddədən nanotexnologiyanın vasitəsilə  poladdan on dəfə möhkəm material almaq mümkündür. Nanotexnologiya sahəsində görkəmli mütəxəssislərin rəyinə görə, bu texnologiya başqa bir aləmə açılan qapıdır. 

Dünyada nanotexnoloji layihələrə  ildə 9 mlrd ABŞ dolları  qədərindən artıq sərmayə qoyulur. Nanotexnologiyalar sahəsində Avropa İttifaqı və Yaponiya da öncül yer tutur. Keçmiş SSRİ-nin müstəqillik qazanmış dövlətlərində (o cümlədən Azərbaycanda), Avstraliyada, Kanadada, Çində , Cənubi Koreyada, İsraildə, Sİnqapurda , Braziliyada və Tayvanda bu sahədə tədqiqatlar aparılır. Proqnozlara görə, 2015-ci ilədək nanotexnoloji sənayenin müxtəlif sahələrində  işləyənlərin sayı  2mln nəfərə çatacaq, nanomateriallardan istifadə yolu ilə istehsal olunmuş malların ümumi dəyəri  1 mln ABŞ dolları təşkil edəcək. 

Hazırda nanomateriallardan mühafizə örtükləri və işıquduju örtüklər, idman avadanlığı, tranzistorlar, işıq  şüalandıran diodlar, yanacaq elementləri, dərmanlar və tibb aparatları , qida məhsullarını qablaşdırmaq üçün  istifadə olunur. Serium oksid  əsasında nanoqarışıqları  dizel yanajaqlarına qatırlar. Bu, mühərrikin faydalı iş əmsalını 4-5% yüksəltməyə, işlənmiş qazların çirklilik dərəcəsini azaltmağa imkan verir.  2002-ci ildən başlayaraq  treklərdə nanotexnologiyadan istifadə olunmaqla hazırlanmış tennis toprarı  ilə oynayırlar. 

Son illərdə nanotexnologiyaların tətbiq üsulları  barədə optimistik proqnozlar verilməkdədir.  Nanotexnologiyalar hazırda mikroelektronikada, optoelektronikada  və tibbdə  tətbiq olunan metodları əsaslı şəkildə dəyişmək  iqtidarındadır.  Ona görə ki, nanotexnologiyalar nəhəng potensiala malikdir. 

Məşhur alim Jey Storrs Holl  bu qənaətdədir ki, nanotexnologiyalar insan həyatının bütün  sferalarında  geniş yer alacaqdır. Onların əsasında  yaradıla biləcək mal və ərzaqların  tətbiqi  bütöv bir   iqtisadiyyat sahələrini  kökündən dəyişəcək. Yaxın gələjəyin  perspektiv  nanosistemlərində  baş verəjək yeniliklərə dair bir misal. Karbon nanoborularda magistral elektrik kabelləri yüksək gərginlikli jərəyanı miss məftillərə nisbətən daha yaxşı keçirəjək və  onların çəkisi beş-altı dəfə yüngül olacaqdır. Nanomateriallar işlənmiş qazları zərərli qatışıqlardan təmizləyən avtomobil katalitik konvertorlarının  qiymətinin dəfələrlə aşağı salınmasına imkan verəcək. Bu, həmin cihazlarda işlədilən platinə və digər qiymətli metallara qənaət   sayəsində mümkün olajaq. Nanomateriallardan neft emalı sənayesində  və bioindustriyanın genomika və proteomika (insan həyatı haqqında elm) kimi yeni sahələrində  geniş tətbiqi reallaşacaq. 

Fizik Ted Serjent " Molekulların rəqsi" kitabında yazır ki,   yaradılma layihəsi mövcud olan nanosistemlər dərman maddələrinin  canlı  orqanizmlərə yeridilməsi ilə müəyyən fizioloci   dəyişikliklər törətməsi mümkün olacaq -  bu dərmanlar konkret xəstəliktörədici  orqanizmlərə qarşı immunitetin möhkəmləndirilməsinə kömək edəcək.

"Fantastik səyahət" kitabının müəllifi Rey Kurtsveil   xəbər verir ki, gələcəkdə yaradılajaq nanorobot həkimlər insan orqanizmi daxilində  "yaşamaqla"  yaranmış zədələri aradan qaldırajaq yaxud ozədələrin əmələ gəlməsinin qarşısını ala biləjəkdir. 

Nəzəri cəhətdən nanotexnologiyalar insanın məhv olan hüceyrələrini regenerasiya yolu ilə  onun  fiziki  ölməzliyinə imkan yaradacaqdır. Bəzi proqnozlara görə, lap yaxın gələcəkdə poçt markası ölçüsündə  tibb qurğuları  meydana gələcəkdir. Onları yara üzərinə qoyan kimi  qan analizi aparacaq, hansı dərmanlardan istifadə olunacağını müəyyənləşdirəcək və qana yeridəcəkdir. 

Yaxın zamanlarda nanotexnologiyalar əsasında ilk robotlar yaradılacaqdır. Bu robotların hazır atomlardan istənilən əşya hazırlayacağı nəzəri cəhətdən mümkündür. Nanotexnologiyalar kənd  təsərrüfatında da xariqələr yarada biləcəkdir.  Molekulyar robotlar kənd təsərrüfatı  bitkiləri  və heyvanlarının əvəzinə qida məhsullarını özləri hazırlayacaqdır. Məsələn inəyin iştirakı olmadan  südü birbaşa  otdan almaq nəzəri cəhətdən mümkündür. 

Nanotexnologiyalar ekoloji mühiti də sabitləşdirmək iqtidarındadır. Ona görə ki, yeni sənaye növləri planeti zəhərləyən tullantıların olmasına  yol verməyəcəkdir. Nanorobotlar digər planetlərdə  insanın  yaşayışı üçün mühiti yaradılmasına imkan verəcəkdir. Bir sözlə, Dünya yenidən qurulacaqdır. Nanotexnologiya  planetə fövqaladə təsir göstərəcəkdir.

Nanotexnolgiyanın banisi yunan filosofu  Demokrit sayıla bilər. Eramızdan əvvəl   təqribən 400-cü ildə  "atom" sözünü ilk dəfə olaraq o, işlətmişdir. "Atom" yunan dilində "bölünməz" deməkdir. 1661-ci ildə İrlandiya kimyaçısı Robert Boyl dərj etdirdiyi məqalədə Aristotelin  Dünyada hər  bir şeyin dörd ünsürdən - sudan, torpaqdan, oddan və havadan ibarət olması fikri ilə razılaşmadığını bildirmişdir. Ona görə ki, Aristotelin  bu fikri o zamankı əlkimyanın, kimyanın və fizikanın fəlsəfi əsası  kimi dəyərləndirilirdi. Boyl  isbat etməyə çalışırdı ki, hər bir cisim "korpuskullardan"-ifrat kiçik detallardan ibarətdir. Bu detallar müxtəlif  birləşmələrdə müxtəlif maddələr və əşyalar əmələ gətirir. 1931-ci ildə alman fizikləri Maks Knoll və Ernst Ruska elektron mikroskopu kəşf edəndən sonra ilk dəfə olaraq nanoobyektləri  tədqiq etməyə başladılar. 1974-cü ildə yapon fiziki Norio Taniquçi elmə "nanotexnologiyalar" anlayışını gətirdi   və bir mikrondan kiçik ölçülü mexanizmlərə bu adı verməyi təklif etdi. 1981-ci ildə alman fizikləri Herd Binniq və Henrix Rorer ayrı-ayrı atomları göstərə bilən mikroskop icad etdilər.  1985-ci ildə Amerika fizikləri Robert Kerl və Riçard Smeyli  diametri bir nanometr olan  əşyaları dəqiq ölçməyə imkan verən texnologiya yaratdılar. 1986-cı ildə nanotexnologiya geniş kütləyə məlum olmağa başladı. 1989-ju ildə Amerika fiziki Riçard Feynaman  uzaqgörənliklə söylədiyi fikirdə  bildirirdi ki, alimlər atom səviyyəsində işləməyi öyrəndikdən sonra bir çox elmi problemlər öz həllini tapajaq. Hazırda nanotexnologiyalara münasibətdə " yeni sənaye inqilabı" ifadəsi işlədilir. Tarix  təkzibolunmaz faktlarla  sübuta yetirir ki, bütün faydalı kəşflər və elmi-texniki nailiyyətlər  bir tərəfdən  iqtisadiyyatın   inkişafına təkan verir, digər tərəfdən isə bəşəriyyəti yeni və eyni zamanda  təhlükəli  olaylar qarşısında qoyur. 

2004-cü ildə nanotexnologiyaların gələjəyi barədə yazılmış analitik məruzədə isbat edilir ki, nanotexnologiya ümumi təyinatlı klassik texnologiyadır. Ümumi təyinatlı digər texnologiyalar - buxar mühərrikləri, elektrik hadisələri və dəmir yollar- sənayedə inqilab üçün əsas olub. Bu cür  yeniliklər  öz inkişafına məhdud imkanlı çox  adi texnologiyalar kimi başlayır və sonradan məişətin digər sferalarına da yayılmağa başlayır. Nəticədə yeni imkanlar açıldığından əvvəlki texnologiyalartamamilə əvəz olunur.  Belə ki, elektrik hadisəsinin buxarı, elektron poçtunun teleqrafı əvəz etməsi dediyimizin sübütüdür. Yaxın gələjəkdə  belə dəyişikliklər nəinki davam edəcək, həm də sürətlənəjəkdir. Nanotexnologiya bu sürətlənmənin özülünü təşkil edəjəkdir. İndiki mövjud sənaye müəssisələri təqribən 20 ildən sonra  olmayajaqdır. 

"Yaradıcılıq mexanizmləri" kitabının müəllifi  Erik Dreksler  qeyd edir ki, hazırda sənaye məhsulunun alcısı  onun layihələndirilməsi, işlədilən materiallar, fəhləlrin əməyi, istehsalın dəyəri, nəqliyyat xərjləri, malların anbarlarda saxlanılması və satışın təşkili üçün pul ödəməli olur. Əgər nanofabriklər  istənilən vaxt və istənilən yerdə böyük miqyasda məhsul edə bilirsə, bu əməliyyatların çox hissəsinə ehtiyac qalmır. Buna görə də nanoistehsalın qiymətlərə və işsizlik səviyyəsinə nə jür təsir  göstərəjəyi məlum deyildir. Nanotexnoloji proseslərin çevikliyi  və əsaslı şəkildə yaxşılaşdırılmış məhsullar buraxılmasının mümkünlüyü ehtimal etməyə imkan verir ki, adi mallar   bir çox sahələrdə nanofabriklərin məhsulları ilə rəqabət aparmaq imkanından məhrum olacaqdır. Əgər nanofabriklərin texnologiyaları bir təşkilatın əlində cəmlənsə, bu, yeni inhisarçılığa rəvaj verəjəkdir. Nanotexnologiya sahəsinin alimlərinin fikrincə  müasir standartlar  baxımından nanotexnologiya məhsulları son dərəjə qiymətli olajaq.  Güclü  inhisar  başçıları texnologiya sahiblərinə böyük qazanc götürməkdən ötrü bütün məhsula  yüksək qiymətlər müəyyənləşdirmək imkanı verəcəkdir. Bu isə o deməkdir ki, milyonlarla imkansız insanların həyat üçün zəruri ucuz texnologiyalara yolları bağlanacaq. 

Problemin digər aspektləri də mövcuddur. Terroristlər və cinayətkar dəstələr nanotexnologiyalara yol tapandan sonra cəmiyyətə  böyük ziyan vura bilərlər. Kimyəvi və bioloci silahlar onların əlində böyük təhlükəyə çevrilə biləjək. Həmin silahları gizlətmək asan bir iş olacaq. İnsanları uzaq məsafədən hədəfə alıb qırmaq   üçün yeni silah növləri yaratmaq  çətinlik törətməyəcək.  Həmin silahları isə aşkara çıxarmaq yaxud neytrallaşdırmaq müşkül məsələyə çevriləjək. Bu jür jinayət törədənləri tutmaq da çətinləşəcək.  Digər tərəfdən dövlət də yeni imkanlara sahib olajaq. Çox  kiçik və ucuz kompüterlərin yaradalması nəzəri baxımdan çətinlik törətməyəcək.Həmin kompüterlərdə yerləşdirilmiş məxfi proqramlar əhalinini daim nəzarətdə saxlamağa imkan verə biləcək.Böyük sayda müşahidə  qurğularını  son dərəjə az məsrəflə hazırlamaq mümkün olajaq. Ümumi dəyəri bir neçə dollar olan  məsrəflə   hazırlanmış  milyardlarla  mürəkkəb  qurğular əldə etmək imkanı daxilində hər hansı bir avtomatlaşdırılmış texnologiya  bir nəfərə də, hamıya  da tətbiq oluna biləcəkdir. 

Elə tibbi qurğular yaradılacaqdır ki, beyin strukturunu  nisbətən asanlıqla  modifikasiya etməyə imkan verməklə  onun müxtəlif şöbələrini stimulyasiya yolu ilə psixi aktivliyin müxtəlif formalarının imitasiyasına imkan verən effektlər alınmasını reallaşdıracaqdır. Bu, nanotexnoloji narkomaniyanın  əsasının qoyulması deməkdir. 

Nanotexnologiyaların hərbi baxımdan da   çox mürəkkəb gələcəyi  vardır. Təsəvvürünüzə gətirin ki,  təqribən 200 mikron  böyüklükdə  gözəgörünməz "həşərat"  insanların yaşadığı mühitə buraxılır və bu "həşəratlar" müdafiəsiz  adamları  axtarıb taparaq onların bədəninə zəhər yeridir.  Əgər 50 milyard sayda bu jür silah yaradılsa, Yer üzündə hər bir adamı məhv etmək üçün kifayət  edər.  Onu da deyək ki,  bu sayda belə silah  bir çamadana yerləşir. Nanotexnologiyalar əsasında yaradılmış odlu silahlar çox güclü olacaq, onların güllələri isə hədəfi axtarıb tapmaqla məhv edə biləcək. Aerokosmik texnikanın hazırlanmasında  metaldan az istifadə edildiyindən yaxud heç istifadə edilmədiyindən  onu radarların köməyi ilə aşkara çıxarmaq  çox çətin  olajaq . Döyüş robotlarına daxil edilmiş kompüterlər hər bir silahı uzaqdan aktivləşdirə biləjək, daha kompakt enerji mənbələri robotların fəaliyyətini xeyli yaxşılaşdıracaqdır. Döyüş əməliyyatları zamanı hərbi texnikanı yaxud sənaye müəssisələrini deyil, insanları qırmağa  üstünlük veriləcəkdir. Mütəxəssislər elə indidən həyəjan təbili çalırlar. Ona görə ki, nanozərrəciklər  dəri, tənəffüs  yollarıı və qarın mədə-bağırsaq traktı   vasitəsilə insanların və heyvanların orqanizminə asanlıqla  daxil olur. Bəzi nanoobyektlər  müxtəlif  toxumaların hüceyrələrinə  toksik təsir göstərmək imkanındadır. Məsələn, yaxın gələcəyin ən perspektivli nanomaterialı sayılan   karbon nanoborularındada bu xüsusiyyət vardır.  Polistrolun nanohissəcikləri orqanizmə daxil olanda  ağ ciyər toxumanın iltihabına səbəb olur, qan damarlarının trombozuna şərait yaradır. Karbon nanohissəjiklərinin ürəyin fəaliyyətini pozması və immun sistemini zəiflətməsi barədə məlumatlar da vardır.   Situasiyanı mürəkkəbləşdirən bir səbəb də bir çox nanostrukturların müxtəlif üsullarla istehsal olunmasıdır. Müxtəlif texnologiyalar əsasında yaradılan nanoməhsulların insana və onun yaşadığı mühitə təsiri də müxtəlifdir. 

2004-cü ildə ABŞ-ın Ətraf mühitin mühafizəsi Agentliyinin Elmi Siyasət üzrə Şurası  ekspertlərin işçi qrupunu yaratmışdır.  Bu qrupa  nanotexnologiyaların təbiqi nəticəsində meydana çıxan təhlükələrin  müzakirəsinə həsr edilmiş ağ kitab hazırlanması  həvalə olunmuşdur. Bu sənədin qaralama variantı artıq dərc  edilmişdir. Bu layihənin müəllifləri nanotexnologiyanı  atom, molekul və makromolekul səviyyəsində tədqiqatlar  kimi müəyyənləşdirmişlər. Lakin hələ ki nəzarətdə saxlanmayan  nanozərrəjik tullantılarının  ətraf mühitə təsir mexanizminin nəticələri barədə    məlumat  çox jüzidir. Ona görə ki, nanozərrəciklərin ətraf mühitdə özünü nejə aparması məsələsinin jiddi öyrənilməsinə bu yaxınlarda başlanmışdır. Məlumdur ki, nanozərrəciklər havada, torpaqda və çirkablarda toplanmaq qabiliyyətinə  malikdir. Lakin elmin bu prosesləri modelləşdirməi üçün məlumat   yetərinjə deyildir. Nanozərrəciklərin işığın və kimyəvi maddələrin təsirindən, habelə mikroorqanizmlərlə təmas nəticəsində dağılması faktı məlumdur. Lakin bu proseslər hələ ki, yaxşı öyrənilməmişdir. Akvarium balıqları və itlər üzərində aparılmış təcrübələr göstərmişdİr ki, kürəşəkilli çoxatomlu karbon molekulları  beyin toxumalarını dağıtmaq  güjündədir. Nanohissəciklərin biosferə keçməsi  bir çox nəticələr verə bilər. Lakin bu sahədə informasiya az olduğundan  onları proqnozlaşdırmaq imkan xarijindədir. Buna görə də ağ kitabın tərtibçiləri ətraf mühitin nanozərrəciklərlə çirklənməsi ilə əlaqədar olaraq təhlükələri  və riskləri geniş miqyasda tədqiq etmək sahəsində işləri sürətləndirməyi məsləhət görürlər.