11. Sınıf Kimya · 3. Ünite: Nanoteknoloji ve Sürdürülebilirlik
Nanoteknolojik Ürünler: Faydalar ve Riskler
Günlük hayatımızda güneş kreminden gıda ambalajına, tıbbi tedaviden tekstil ürünlerine kadar pek çok alanda nanoteknolojik ürünlerle karşılaşıyoruz. Bu konuda nanoteknolojik ürünlerin potansiyel faydalarını ve olası risklerini sağlık, etik, güvenlik ve sürdürülebilirlik boyutlarında eleştirel biçimde değerlendirmeyi öğreneceksin. Bu sayede bir nanoteknolojik ürünle karşılaştığında bilinçli ve kanıta dayalı bir karar verebileceksin.
Kazanımlar
- KİM.11.3.2.a) Farklı sektörlerdeki nanoteknolojik ürünlerin potansiyel faydalarını ve olası zararlarını somut örneklerle sorgular.
- KİM.11.3.2.b) Bir nanoteknolojik ürünün etkilerini sağlık, etik, güvenlik ve sürdürülebilirlik boyutlarında akıl yürüterek değerlendirir.
- KİM.11.3.2.c) Akıl yürütmeyle ulaştığı çıkarımları yansıtarak kanıta dayalı bir görüş oluşturur.
- KİM.11.3.2. Nanoteknoloji ile ilgili güncel haberleri ve iddiaları bilimsel okuryazarlık çerçevesinde eleştirel olarak yorumlar.
Konu anlatımı
Nanoteknoloji ve Nano Boyut
Nanoteknolojik Ürünlerin Potansiyel Faydaları
Nanoteknolojik Ürünlerin Olası Riskleri
Eleştirel Değerlendirme: Dört Boyutlu Yaklaşım
Değerlendirme Örnekleri
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Anahtar terimler
- Nanoteknoloji
- 1–100 nm aralığındaki yapıları tasarlama, üretme ve kullanma bilim ve mühendislik alanı.
- Nanopartikül
- En az bir boyutu 1–100 nm arasında olan, makro hâline göre farklı fiziksel ve kimyasal özellikler gösteren parçacık.
- Yüzey alanı / hacim oranı
- Madde küçüldükçe artan oran; nano boyutta yüzeydeki atom oranı yükselir ve maddenin tepkimeye girme eğilimi, katalitik aktivitesi değişir.
- Biyobirikim
- Bir maddenin canlı dokuda zamanla birikmesi. Nanopartiküller küçük boyutları nedeniyle hücrelere girebilir ve uzun süre kalabilir.
- Hedefli ilaç taşıma
- Nanopartiküllerin ilacı doğrudan hasta dokuya (ör. tümör hücresine) yönlendirmesi; sağlıklı dokuya verilen zarar azalır.
- Oksidatif stres
- Hücrede serbest radikallerin artmasıyla oluşan hasar. Bazı nanopartiküller bu süreci tetikleyebilir.
- Sosyobilimsel konu
- Bilimsel bilgiyle birlikte etik, ekonomik ve toplumsal boyutları olan, tek bir doğru cevabı bulunmayan tartışmalı konu.
- Sürdürülebilirlik
- Bugünkü ihtiyaçları karşılarken gelecek nesillerin ihtiyaçlarını tehlikeye atmama ilkesi. Çevresel etki, kaynak kullanımı ve atık yönetimini kapsar.
Örnek soru
Nanoteknoloji, yaklaşık hangi boyut aralığındaki yapıların tasarlanması ve kullanılması ile ilgilenir?
- $1$–$100\,\text{mm}$
- $1$–$100\,\mu\text{m}$
- $1$–$100\,\text{nm}$
- $1$–$100\,\text{pm}$
- $1$–$100\,\text{cm}$
Doğru cevap: C
Çözüm
1. Nanoteknoloji "nano" ölçeğiyle ilgilenir. $1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}$ olup atom ve molekül boyutlarına karşılık gelir.
2. Bu aralık $1$–$100\,\text{nm}$'dir.
3. Doğru cevap C şıkkıdır.
A şıkkı yanlıştır; milimetre makro boyuttur ve nanoteknolojinin çalışma alanından çok büyüktür.