Nanoparçacıkların elde edilmesi, karakterizasyonu ve nanoteknolojinin çevre ve sağlık üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Nanobilimin önemi, elde edilen yeni nanoparçacıkların, hacimli yapılarından farklı ve üstün özellikler göstermesi nedeniyle her geçen gün artmaktadır. Boyutu 1-100 nm arasında olan ve davranışı kuantum kuramı ile anlaşılabilen parçacığa "nanoparçacık" denilir. En az bir boyutu 1-100 nm arasında olan maddenin fiziksel, kimyasal ve biyolojik değişen özelliklerini anlamamızı sağlayan bilime de "nanobilim" denilmektedir. Nanoteknoloji, nanobilimi temel alır. Nanobilimin konusu olan nanoparçacıklar ve nanoyapıların yeni özellikleri ise nanoteknolojik uygulamaların hızla gelişmesine ve yaygınlaşmasına neden olmaktadır. Nanoteknoloji kullanımı askeriye, sağlık, endüstri, optik, fizik, kimya, tıp, biyoloji, ziraat, enerji, uzay araştırmaları, kısaca hayatın her alanında yer almakta ve giderek artmaktadır. Teknoloji ilerledikçe yenilikçi yaklaşımlar da fazlalaşmaktadır. Nanobilimin gelişmesi, nanoteknolojide boyut ve ebat olarak küçük, yüzey/hacim oranı hacimli yapılarına göre oldukça büyük, elektrik, optik, ısısal, kimyasal vb. özellikleri ile farklı ve üstün birçok çalışma ve tasarımın ortaya çıkmasını sağlamaktadır. Her boyutunda farklı ve üstün özellikleri gösteren nanoparçacıkların elde edilme (sentezleme) yöntemleri ile özelliklerinin belirlenmesi ve görüntülenmesini sağlayan (karakterizasyon) yöntemlerinin bilinmesi, bu gelişimde büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasının amaçlarından biri nanoparçacıkların sentezlenme ve karakterizasyon yöntemlerinin derlenmesidir. Bu yöntemlerden hangisinin kullanılacağının ve elde edilecek sonuçlara etkilerinin araştırılması birçok çalışmaya yön verebilecek önemdedir. Nanoparçacıklar ve nanoyapılar doğal ortamda kendiliğinden vardır; yapay olarak da elde edilebilmektedir. Bu yapılar da nanoteknolojiye ilham kaynağı olmaktadır. Nanoteknoloji güncel hayatta her geçen gün daha çok uygulama alanı bulmaktadır; fakat doğrudan ya da dolaylı olarak canlı hayatı tehdit edebilecek risk faktörlerini de beraberinde getirmektedir. Bilim insanları artık yenilikçi çalışmaların yanı sıra nanoteknolojinin çevreye, doğaya ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini de incelemeye başlamıştır. Çalışmalar arttıkça kullanılan materyaller de artmaktadır. Artan bu materyallerin sonucu olarak çevre kirliliği, doğada ve atmosferde toksik madde miktarının birikimi ve canlı dokuyla etkileşimi sonucunda da sağlık üzerinde olumsuz etkilerin ortaya çıktığı, yapılan çalışmaların sonucu olarak bildirilmektedir. İnsanda zehirlenmelere, solunum yolları ve deride hastalıklara yol açmaktadır. Atıklarda biriktiği zaman ekolojik dengeye zarar vermektedir. Eğer yapılan çalışmaların sonucunda ortaya çıkabilecek olan riskler göz ardı edilirse büyük zararlara neden olacaktır. Bu riskleri de en aza indirgeyebilmek için çalışmaların sonuçlanmasında ortaya çıkabilecek riskler öngörülebilmeli ve verilen zararın nasıl üstesinden gelinebileceği hakkında gerekli araştırmalar yapılarak önlemler alınabilmelidir. Bu tez çalışmasında, çevresel ve sağlık yönünden toksik nanomateryaller ve nanoyapılar, risk faktörleri, riskler için alınabilen ve gerekli olan önlemler konusunda yapılan çalışmalar da incelenmiştir. Nanoparçacıkların sentezlenmesi, karakterize edilmesi ve nanoteknolojinin canlı sağlığı ve çevresel etkileri konularında yapılan çalışmaların çağımızda, önemi her geçen gün artmaktadır. Bu nedenle, bilimsel nitelikli araştırmaların güncel durumunun belirlenebilmesi amacıyla literatür taraması yapılmış ve sonuçları bu tez çalışmasında sunulmuştur.