Soru

Zorluk: OrtaNanoteknoloji ve Uygulama Alanları

Maddelerin atomik veya moleküler düzeydeki davranışlarını inceleyen nano bilim, malzemelerin makroskopik özelliklerinden farklı olarak kuantum mekaniksel etkilerle şekillenen yeni fiziksel ve kimyasal özellikler kazanmasını sağlar. Bu boyuttaki malzemelerin yüzey alanlarının hacimlerine oranının aşırı derecede artması, kimyasal reaktiviteyi ve elektriksel iletkenliği önemli ölçüde değiştirebilir. Buna göre, nanoteknoloji ve nano malzemelerin özellikleri ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?

  1. A
    MR (Manyetik Rezonans) cihazlarında dokuların uyarılması amacıyla, nanoboyuttaki hücrelerin yüksek enerjili iyonlaştırıcı X-ışınları ve gama radyasyonu ile uyarılması yöntemi kullanılır.
  2. B
    Süperiletken nano malzemelerin oda sıcaklığının üzerindeki çok yüksek sıcaklıklarda da herhangi bir elektriksel direnç göstermeden süperiletkenlik özelliği sergilemesi sağlanmıştır.
  3. Karbonun iki boyutlu nanoyapılı allotropu olan grafen, bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığındaki yapısıyla yüksek elektrik iletkenliği ve olağanüstü mekanik dayanıklılık sunar.Cevap
  4. D
    Nano boyuttaki p-n eklemlerine sahip diyotlar, alternatif akım devrelerinde ters kutuplama altında da herhangi bir elektriksel engel olmadan akımı çift yönlü olarak iletir.
  5. E
    Medikal alanda kullanılan nano taşıyıcıların vücut içinde takibini sağlayan görünür ışık spektrumundaki elektromanyetik dalgalar, boşlukta gama ışınlarından daha yavaş yayılarak hareket eder.

Cevap

Karbonun iki boyutlu nanoyapılı allotropu olan grafen, bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığındaki yapısıyla yüksek elektrik iletkenliği ve olağanüstü mekanik dayanıklılık sunar.
Doğru olan yargı, karbonun iki boyutlu bir allotropu olan grafenin bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığındaki yapısı sayesinde mükemmel iletkenlik ve yüksek mekanik dayanıklılık göstermesidir.

Adım Adım Çözüm

1
Nanoteknolojinin tanımını ve temel ilkelerini analiz etmek.
Nano boyutta malzemelerin yüzey alanı/hacim oranının artması ve kuantum etkilerinin baskın hale gelmesiyle malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin makroskobik boyuttakinden farklılaştığı anlaşılır.
Soru öncülündeki fiziksel prensipleri ve nano ölçekteki davranışları kavramak için.
2
Seçeneklerdeki nanoteknolojik malzeme özelliklerini ve ilgili fizik yasalarını değerlendirmek.
Grafenin, karbonun bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığında iki boyutlu yapısı olduğu, mükemmel elektriksel-termal iletkenliğe ve yüksek mekanik dayanıma sahip olduğu belirlenir. Diğer seçeneklerdeki cihazların çalışma prensipleri (MR'ın radyo dalgaları ile çalışması, süperiletkenliğin düşük sıcaklıklarda oluşması, diyotun ters kutuplamada yalıtkan olması ve boşluktaki elektromanyetik dalga hızlarının eşit olması) hatırlanarak elenir.
Doğru olan seçeneği belirlemek ve kavram yanılgılarını ayırt etmek için.

Anahtar Kavram

Grafen ve nanoteknolojik malzemelerin benzersiz özellikleri
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla