Malzemeler ve Teknoloji

Yirminci yüzyılda yapılan kimyasal araştırma ve gelişmeler, yaşam kalitemizi olağanüstü iyileştiren ve sayısız alanda teknolojinin ilerlemesine yardımcı olan yeni maddelerin bulunmasını sağlamıştır. Bu maddelere örnek olarak polimerler (kauçuk ve naylon dahil), seramikler (pişirme gereçleri), sıvı kristaller (elektronik göstericilerde kullanılan ), yapışkanlar (post-it kağıtlarında kullanılan) ve kaplayıcılar (örneğin latex boya ) verilebilir.

Yakın gelecek için elimizde neler var? Bunlardan biri, oda sıcaklığında süper iletkenler olabilir. Elektrik, iletkenliği mükemmel olmayan bakır kablolarla taşınmaktadır. Bunun sonucu elektrik santrali ile evlerimiz arasında elektrik enerjisinin %20' si ısı şeklinde kaybedilmektedir. Bu çok büyük bir kayıptır. Süper iletkenler elektrik direnci olmayan ve bundan dolayı enerjiyi kayıpsız ileten malzemelerdir. Çok düşük sıcaklıklardaki (suyun donma noktasının 400 derece Fahrenheit daha altında) süper iletkenlik 80 yıldır bilindiği halde, 1980lerin ortasındaki büyük bir buluş oda sıcaklığında süper iletkenliğe sahip maddeler bulunmasının olasılığını göstermiştir. Kimyacılar bu araştırmanın ümit verici olduğunu gösteren yeni maddelerin dizayn ve sentezinde yardımcı olmuşlardır. Önümüzdeki 30 yılda yüksek -sıcaklık süper iletkenlerinin manyetik rezonans görüntüleme (MRI), hava trenleri, ve nükleer fizyon gibi geniş bir alanda uygulamaları görülecektir.

Yaşantımızı diğerlerinden daha fazla etkilemiş teknolojik ilerleme ise bilgisayarlardır. Sürmekte olan bilgisayar devriminin "motoru" mikroişlemcilerdir, çok ince silikon parçası (chip), dizüstü bilgisayarları, faks makineleri gibi sayısız buluşa ilham vermiştir. Mikroişlemcinin performansı, toplama gibi matematik işlemleri yürütmedeki hızı ile değerlendirilir. İlk tanıtımlarından beri mikroişlemciler, her 18 ayda bir hızlarını ikiye katlamışlardır. Bu hızla 2030'da bir masa üstü bilgisayarı, 1998'de California Silicon Valley' deki tüm bilgisayarların toplam gücünde olacaktır. Herhangi bir mikroişlemcinin kalitesi, silikon çip saflığına ve istenen diğer maddelerin eklenebilme yeteneğine bağlıdır. Kimyacıların silikon çiplerin araştırma ve geliştirmesinde önemli bir rolü vardır. Bilim adamları, gelecek için, silikonun yerini moleküllerin alacağı " moleküler hesaplama " yı araştırmaya başlamışlardır. Bunun avantajları, belirli moleküllerin elektronlar yerine ışığa tepki verecek şekilde yapılabilmesi ve böylece elektronik bilgisayarların yerini optik bilgisayarların almasıdır. Genetik mühendisliği sayesinde, bilim adamları büyük fabrikalar yerine bu molekülleri mikroorganizmaları kullanarak sentezleyebilirler. Optik bilgisayarlar aynı zamanda elektronik bilgisayarlardan daha fazla bilgi depolama kapasitesine sahiptir.