40 yıl önce 40 yıl sonra - II

‘’George Whitesides’ı bulmak oldukça zor’’ diyor Smithsonian’dan Michael Rosenwald. ‘’Hatta George Whitesides’ın kendisi de aynı zorluğu yaşıyor.’’. Cebinde nerde olduğunu belirten bir zarf taşıyormuş bu sebeple. ‘’Nerde olduğumu hatırlamak istediğimde zarfı çıkarıp bakıyorum’’ diyor. Şu anda cebinde olan zarfta son ziyaret trafiği şöyle: Boston, Abu Dabi, Mumbai, Delhi, Basel, Cenova, Boston, Kophenag , Boston, Seattle, Boston, Los Angeles ve Boston. ‘’Niye çok Boston var?’’ diyeceksiniz. Adamımızın eşi ve evi Boston’da da ondan.

Harvard Üniversitesinde kimya profesörü olan Whitesides’ı böyle dünyanın dört bir köşesinde özel kılan, biyolojiden psikolojiye, mühendislikten fiziğe geniş ilgi alanı ve özellikle de son zamanlarda nanoteknoloji alanında yaptıkları.

Dünkü mektubumda 40’ncı yılını kutlayan Smithsonian dergisinin 2050 yılının dünyasına atıfla ‘’gelecek 40 yıl ile ilgili 40 şey’’ dosyasında yolculuğa çıkmış ve mikroalemde dolaşırken mola vermiştik.

Mikro alemde gelecek yolculuğuna devam…

‘’Nano’’ Yunancada ‘cüce’ demek. Nanoteknoloji, büyüklüğü 1 nanometre (metrenin milyarda biri) ile 100 nanometre arasındaki ebatta eşya üreten araştırma yapan bir bilim. Fikir vermesi için diyorum normal incelikte bir kağıdın kalınlığı 100 bin nanometre. İnsan gözünün görebildiği en küçük şey olan kılın çapı da aşağı yukarı 100 bin nanometre. Kılı kırk değil 100 bin yaran insanlar var karşımızda ve insan soyunun bundan sonraki geleceğine ciddi anlamda tesir edecek bir çalışmayı sabırla büyütüyorlar.

1 nanometre büyüklüğünde bir şeyi görmek 1981 yılına kadar imkansızdı. IBM uzmanları ‘’taramalı tünelleme mikroskobunu’’ geliştirinceye kadar. Normal mikroskoplar, mercekle görünen şeyi daha büyük görmemize yardım ediyor. Tünelleme mikroskobu ise, körlerin kitap okuması gibi çok küçük millerle çıkıntıları tarayarak bir görüntü oluşturuyor.

Bunu gerçekleştirenler hızlarını alamadılar ve 5 yıl sonra bu kez atomik mikroskobu ürettiler ve Nobel ödülü kazandılar. Helal olsun. Bunda küçük mil, atomlar arasındaki elektriklenmeleri okuyor ve mikroskop da bu elektrik bilgiyi görüntüye çeviriyor. Böylece insan soyu atomik dünyayı temaşa edebilir hale geldi.

İncir çekirdeğini doldurmayacak güç!

Ve eşya ile ilgili bilgimiz de alt üst oldu haliyle. Aşağılarda atomik dünyada bambaşka bir alem, kendi kuralları içinde devinim halinde. Mesela cam yalıtkandır. Elektriği iletmez. Ama nano dünyada camı oluşturan moleküller arasında muazzam bir elektrik alışverişi var. Sapsarı altının moleküler dünyasına indikçe parçacıklar kırmızı ve mavi renkte gözüküyor.

Whitesides kitabına, ‘’Nano dünyadaki bu  farklılıkları keşfetmek olağanüstü çekici. Ve bunu kullanmak dünyayı değiştirebilir.’’ diye yazdı. Nanoteknoloji dünyayı çok derinden değiştirmeye başladı bile.

Bilimadamları nanotüpler geliştirdi mesela. Bilinen en sağlam materyal. Çelikten 100 kat daha sağlam, aynı büyüklükte çeliğin 8’de biri ağırlığında. Nano partiküller ürettiler, biyomedikal görüntü alımında kullanılıyor. Nano kablolar ürettiler. 10 – 100 nanometre genişliğinde silikon iplikçikler.  Sıcağı elektrik enerjisine çevirebiliyor. Elektronik üreticileri şimdi bu teknolojiyi kullanarak, ürettiği sıcağı israf etmeyerek yeniden enerjiye çevirebilen laptoplar, arabalar için harekete geçmiş durumda.

Zerre miskal iyilik, zerre miskal kötülük

Her teknolojik imkan aynı ölçüde de risk barındırır. Nanoteknoloji insan hayatına  yapacağı muazzam katkı potansiyeli kadar muazzam tehdit potansiyeli de taşıyor. Bu teknolojiyi insanları kontrolde kullanabilecek neo-faşist bir kara-ütopia devleti düşünün mesela. Ya da tükettiğimiz ürünlere kattığı casus nano robotlarla bizi esiri yapan şirketleri… İnsanoğluna insan kızına irade verilmiş. İlimle cennetin kapılarını da açabilir, aynı ilim cehennemin alevlerini de saçabilir. Nasıl ve ne amaçla kullandığına bağlı… Ya da şimdi boşverin şimdi biz işin olumlu yanına bakalım, diğer yönünü başka bir vesileyle konuşuruz.

2008 verilerine göre 1000’i aşkın üründe nanoteknoloji kullanımı başlamış durumda. Buharlanmayan gözlük camından, hafıza kartlarına kadar envai ürün. Koskoca Türkiye toplamda bu teknolojiye ne kadar para yatırıyor bilmiyorum ama mesela bugüne kadar yüzlerce nanoteknoloji ürününe patent alan IBM şirketi, milyarlarca dolarını bu konudaki araştırmalara harcıyor.

Bizim üniversitelerimizin vatan – millet – siyaset ve rektör-dekan seçimi gibi büyyük meselelerden, böylesine ‘’incir çekirdeğini doldurmayacak’’ nano mevzulara vakti kalıyor mu merak ediyor, öğrenmek istiyorum.

Doktor parçacıklar

Bakın mesela bilimadamları doğru ölçekte ilacı vüdumuzun mikro alemi içinde taşıyıp sadece tümörlü hücreyi öldürecek ve etrafındaki başka hiçbir hücreye dokunmayacak nano parçacıklar geliştirme yolunda önemli mesafe kattetiler. Mesela sudaki metalik toksik parçaları tespit eden casus partiküller üretmeye çalışıyorlar. Ve gelecekte su filrtresi olarak kullanılacak bunlar...

Akla gelebilecek her alanda kullanılabilir. Mesela boyalara duvar malzemesine katılarak, evin içine oksijen alan dışarı karbondioksit vererek cam açma ihtiyacını ortadan kaldıran, ya da yazın sıcak havayı kışın soğuk havayı bloke eden nano partiküller geliştirilecek. Elbise kumaşlarından kokuyu önleyen, terlemeyi azaltan nano partiküller…

Moleküler tepki ve itmelerin sırrını çözerek eşyanın hareketine yeni bir boyut getiriyorlar. Havada boşlukta duran sandalyeler arabalar için inanılmaz yoğun bir çabayla çalışıyorlar. Kimyasal silah da dahil silahlara dayanıklı asker elbisesi üretemeye uğraşıyorlar.  Daha yakınlarda Hewlett-Packard laboratuvarları Shell petrol firması işbirliği ile, nano teknoloji kullanarak yer altında petrolü kuyu kazmadan tespit edebilen ultra duyarlı bir cihaz geliştirdiğini duyurdu.

Nanoteknolojinin geleceği sonsuz bir fırsatlar ülkesi…

Google gibi basit, Google kadar derin

İşte George Whitesides’ın biyolojiden kimyaya, fizikten mühendisliğe, psikoloji ve tıbba kadar geniş ilgi alanının sebebi bu. Çünkü nanoteknolojinin girmediği bir alan yok. Bu muazzam çeşitlilik ve karmaşa içinde en büyük takıntısı ise basitlik. Smithsonian kendisine ‘’basitlikten kastın ne?’’ diye soruyor. Cevap: Google. Dünyanın her bilgisine birkaç saniye içinde ulaşmayı sağlayan muazzam motorun görüntüsü inanılmaz sade. Bir küçük pencere ve birkaç link.

Pul kadar tıbbi tahlil laboratuvarı

Whitesides’ın elinde tuttuğu küçük pul çok etkileyici, bahsetmezsem olmaz. Nano teknoloji ürünü bu pul kadar pul aslında bir laboratuvar. Belirli sayıda hastalığı anında teşhis edebiliyor. Bu pula, hastanın idrarını ya da kanını damlatıyorsunuz o da her hastalığa verdiği farklı renkli tepkiyle hangi hastalıktan olup olmadığını söylüyor.  Whitesides özellikle yetişmiş eleman yetersizliği olan gelişmekte olan ülkelerde büyük bir açığı kapatacağına inanıyor bu nano laboratuvarın.

Geleceğin dünyasında işsizler doktorluk yapacak

‘’Herkes için Teşhis’’ adlı kar amacı gütmeyen bir organizasyon kurmuş Whitesides. Amacı fakir ülkelere bu teşhis teknolojisini taşımak.

İşte Whitesides gelecek ile ilgili olarak doktorlarımızı laborantlarımızı ve sağlık çalışanlarımızı ürpertecek şu kehanette bulunuyor: ‘’Bence geleceğin sağlık çalışanı  doktor değil. 18 yaşında ya da başka bir iş bulamamış kişidir. Elinde sadece iki şey var. Biri bu tür testler ve kan örneği alabileceği neşterlerle ile güvenliğini sağlamak için bir kaleşnikof’’. Sorun çözmeyi sevdiğini söylüyor Whitesides. Zaten nano dünyayı da bu her sorunu çözme potansiyeli nedeniyle çok seviyor.

Virüsler elektrik üretecek

Nano teknolojiden çıkmadan önce sizinle birini daha tanıştırmak istiyorum. Kimyacı Angela Belcher. Kendisi MIT’de profesör. Laboratuvarında muazzam işler yapıyor. Mesela nano teknoloji kullanarak kredi kartı büyüklüğünde olup da aylarca bitmeyecek pil geliştiriyor. İstiridye kabuğundan kopya çekmiş. ‘’Biyolojide materyalin nasıl üretildiğiyle fane halde ilgiliyim’’ diye gülüyor.

Bu deniz canlıları, kalsiyum karbonattan üretiyor kabuklarını.  Nasıl oluyor da proteinle karıştırdıkları bu yumuşak materyalden böylesi nerdeyse kırılamaz sertlikte bir kabuk üretebiliyorlar? Ve çalışmaya başladıkça M13 adlı virüsü keşfediyor. Bu virüs kendiliğinden moleküler ince bir ağa dönüşüyor. Bazı ağlar kobalt oksit ve altından. Böylece pilin negatif kutbu oluyor. Diğerleri, demir fosfat, böylece pozitif kutup oluyor. Birkaç nanometre uzunluğundaki bu ultra ince kablolar birleşince, bugünkü birçok elektronik üründe kullanılan lityum-iyon piller için kullanılabilir yüksek güçlü elektrota dönüşüyor. Virüsten elektrik çıkarmak, taştan su çıkarmaktan daha kolay yani.

Önemsiz bir detay gibi gelebilir ama ABD Başkanı Barack Obama bile laboratuvarına kadar gidip kutlamış, destek vermiş. O ise ayağına kadar gelen ABD başkanına cüzdanında taşıması için elementlerin periyodik cetvelini hediye etmiş. Çam sakızı çobanın armağanı… 

‘’Hayrola bugün çok enerjiksin’’

Smithsonian’ın gelecek dünyasında dolaşmaya devam ediyorum. Hayati unsurlarını anı anına takip eden sensorlu üniforma giyen asker… Kalp hastaları için ekranı olan kalp üzerine yara bantı gibi yapıştırılan kullan-at EKG cihazı.  Dişe monte edilen cep telefonu… Anladığım kadarıyla münasip her yerimize monte edilebilecek daha envai elektronik cihaz için harıl harıl çalışıyorlar.

Mesela bilgisayar ekranı gibi lensler düşünün. ‘’Terminatör’de gördük kardeşim’’ diyeceksiniz. Hah işte artık sadece California Valisi değil isteyen herkes böyle görebilecek. Baktığın adamın boyu, kilosu, nüfusa kayıtlı olduğu il, tuttuğu takım, maaşı (Evet, Türküm) anında gözlerinin önünden akacak. 

Washington Üniversitesinden Babak Parviz, içinde bilgileri alması için küçük bir radyosu da olan böylesi bir lensin prototipini geliştirdi bile. Ses tanıyan akıllı telefon özelliği de eklendiğinde, karşınızdaki konuştuğunda sözlerini alt yazı ile gözlerinizin önünde göreceksiniz. Özellikle sağırlar için bunun anlamını biliyor musunuz?

Ancak bütün bu cihazların bugüne kadar muazzam bir engeli vardı: enerji.

Aynı zamanda GPS ve Interneti de yöneten ABD Savunma Bakanlığı bünyesindeki DARPA, MIT Üniversitesi bünyesinde 2005 yılında başlattığı araştırmada, bu küçük cihazlara potansiyel bir enerji kaynağı buldu: İnsan bedeninden çıkan enerji. 

İnsan bedeni sıcaklığıyla termal enerji üretiyor. Hareket ve titreşimlerimizle kinetik enerji üretiyoruz. Her ikisi de elektriğe dönüştürülebilir. MIT’den Anantha Chandrakasan ve eski öğrencisi Yogesh Ramadass’ın üzerinde çalıştığı proje tamamlandığında yürüdükçe ya da başımızı çevirdiğimizde bile ortaya çıkan enerjimiz elektriğe dönüşebilecek.

Columbia Üniversitesi bilgisayar bilimleri profesörü Steven Feiner, 2050 yılında vücudumuzun içine monte edeceğimiz elektronik cihazların bizi sadece görsel veriye garketmekle kalmayacağını aynı zamanda bilgisayarvari ses ve algı düzeyi kazandıracağını da vurguluyor.

‘’Bununla beraber birçok insanın bu teknolojiyi tercihlerine göre kullanacağını düşünüyorum’’ diyor Feiner, ‘’Mesela ormanda yürürken bazı insanlar baktıkları ağacın adını bilgilerini gözlerinin önünde görmek isteyecek. Bazıları ise alıcılarını kapalı durumda tutarak yürüyüp geçecek.’’

Laboratuvar milletinin insanları görüldüğü yerde hürmet edilmesi gereken insanlar. Genç kardeşlerime (gençlere tavsiyede bulunacak yaşlara da geldik, hadi hayırlısı) bir kez daha hatırlatayım. Bilimin zevkli ve derin dünyasına kapalı yaşamayın. Başdöndürücü bir çağa giriyoruz. Bütün taşlar yerinden oyanayacak. Bunun öncüsü olmak gibi muazzam bir fırsata sahipsiniz. Kaçırmayın!

İnanın o kadar zor değil. Ahbabım, kaçık İngiliz bilimadamı Magnus Pyke’tan aldığım ilhamla işin bütün sırrını da vereyim(bak sen!): Bükülebiliyorsa biyoloji, kokuyorsa kimya, oynatamıyorsanız fizik ve hiçbir halt anlamıyorsanız Matematiktir. Hadi kolay gelsin.

Smithsonian gezimizi bugün de bitiremedik. Kısmetse önümüzdeki mektupta…

Cemal Demir - Haber 7
cemaltdemir@gmail.com