YNETM BLM SSTEMLER MKRO VE NANO TEKNOLOJLER HAZIRLAYANLAR
YÖNETİM BİLİŞİM SİSTEMLERİ MİKRO VE NANO TEKNOLOJİLER HAZIRLAYANLAR Özlem 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 � Mikroelektronik TEKNOLOJİLERİ VE MEMS 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 Mürekkepli Yazıcılar jiroskop Bolometer
� 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 3 mmx 3 mm 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; Ø Tıp ve sağlık sektöründe Ø Havacılık ve uzay araştırmalarında Ø Savunma sektöründe Ø Çevre ve Enerji sektöründe Ø 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 CO 2 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. �
Mikrosistem Teknolojileri Ve MEMS 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.
� MİKRO SİSTEM TEKNOLOJİ 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.
TÜRKİYE’DE MEMS ÇALIŞMALARI � � ODTÜ'de MEMS çalışmaları Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünde bulunan ODTÜ-MEMS Grubu tarafından yürütülmektedir. ODTÜ’de üretilen 3 boyutlu mikro Türk Bayrağın boyutu saç çapı ile orantılıdır. Atatürk’ün 3 boyutlu mikro imzası
Radarların Mikro Entegre Devreleri; � Mikro entegre devrelerin tasarım ve üretim teknolojilerinin geliştirilmesi amacıyla ASELSAN, TÜBİTAK BİLGEM ve MKR-IC arasında 'Si. Ge Kütüphane Projesinin' 46 ayda tamamlanması öngörülen projeye imzalanmıştır.
NANO NEDİR? �Nano (n), Yunanca «cüce» � 1 nm= 1/1, 000, 000 m �Atomik ve Moleküler �Nano-teknoloji �Kılı = kılı kırk yarmak! 50. 000 yarmak! �Altın ne renk?
Nano-Teknoloji Tarihi �Antik Roma – Cam süsleme �Notre-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 Nedir? �Atomik �Fizik, ve Moleküler kimya, biyoloji � «Atomsal �Kömür düzeyde mühendislik» -> Elmas
Nano-Teknoloji Kullanım Alanları � Lotus çiçeği � Kirlenmeyen � Pencere, ve kendini temizleyen dış cephe, banyo, mutfak � Islanmayan – kir tutmayan kumaş � Çizilmeyen araba
Nano-Teknoloji Kullanım Alanları q Sağlık � Nano-robotlar � Kanser tedavisi � Teşhis ve tedaviler � Yapay retina vb. � İlaç endüstrisi
Nano-Teknoloji Kullanım Alanları q Bilişim � Saniyede 70 trilyon işlem yapabilen bilgisayar � Kuantum bilgisayarları � İşlem � 24 hızında artış cilt Britannica – iğne ucu
Nano-Teknoloji Kullanım Alanları q Çevre � Fosil ve Enerji yakıtların işlenip doğalgaza ve benzine dönüştürülmesi � Çevre dostu ulaşım sistemleri � Nanofiltreler ile temiz su
Nano-Teknoloji Kullanım Alanları q Savunma � Nanoelektronik � İnsan -> Haberleşme gücü yerine robotlar � Nano-teknoloji � Düşmanın ürünü özel kıyafetler, kamuflaj nişan aldığını haber veren giysi
Dünyada Nano-Teknoloji Araştırmaları
Dünya Nano-Teknoloji Piyasası � Küresel � 2018’de Nano-Teknoloji Piyasası 2011 -2017 3. 3 trilyon$ olması bekleniyor.
Teknoloji Trendleri
Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003 -2023 Strateji Belgesi 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.
TÜRKİYE’DE… Toplam 19 Nanoteknoloji Araştırma Merkezi 1000 -1200 kadar araştırıcı ve teknik eleman 100 civarinda nanoteknoloji «uygulayan» büyük-küçük firma DESTEKLER
Sonuç � Nano-teknoloji � $$$ -> Yeni Kurgu? ? � Almayalım, alana da mâni olmayalım?
TEŞEKKÜRLER
- Slides: 31