Taş Devri’nden uzay çağına dek materyaller sanayileşmenin ve dünya genelinde ekonomik büyümenin bel kemiği olduğu tartışması bir gerçek. Bugün de günlük hayatta kullandığımız akıllı telefonlar, bindiğimiz ya da sürdüğümüz araçlar dahil olmak üzere pek çok elektronik ya da mekanik sistemin sorunsuz, güvenli ve uzun ömürlü işlemesi için materyallere fazlası ile bağımlıyız. Özet ile materyaller birçok açıdan, günümüzün ileri düzeyde sanayileşmiş ve dijital toplumunun ardındaki itici güçtür. Araştırma keşifleri son hızla devam ediyor ve mikroelektronik, güneş enerjisi, havacılık, optoelektronik, bilişim ve pil teknolojisi gibi alanlarda çok daha yüksek performansı, verimliliği ve dayanıklılığı mümkün kılan yeni ve daha ileri materyaller geliştiriliyor. Hiç şüphesiz bu ilerlemelerin çoğu, sürekli genişleyen nanomateryal ve nanoteknoloji alemlerinden kaynaklanmakta. Nanomateryal alanının genişlemesinin kavramsal temellerini atan çalışma olarak kabul görüyor. O günden bu güne dek daha ileri elektronik ve fotonik akşamların, pillerin ve fotovoltaik cihazların yaratılmasının yolunu açan birçok istisnai nanomateryalin tasarım ve imalatında büyük aşamalar kaydedildi. Saniyede onlarca katrilyon işlem gerçekleştiren süper bilgisayarlar ve angstrom-altı hassasiyete sahip ileri analiz araçlarında kaydedilen son ilerlemeler, birkaç yıl öncesine dek duyulmamış hatta hayal bile edilemeyen yeni işlevsellikler sağlayan nanomateryallerin nano-ölçek tasarımını ve büyük ölçekli uyarlamalarını hızlandırdı.

Aslına bakar iseniz, yıllar içinde materyaller alanında edinilen bilgi birikimi ve uzmanlık seviyesi, tamamen yeni bir materyali artık bilgisayar ile tasarlayabileceğimiz ve gerçekliğe dönüştürebileceğimiz bir noktada. İleri kaplama teknolojilerini temel alan yeni materyal sentezleme yöntemleri, materyal mühendisine geleceğin ulaşım sistemlerinin ağır faaliyet koşullarının gerektirdiği süpersertlik ve kendinden yağlanma özelliklerini sağlayan gerçekten çok işlevli ve nanokompozit kaplama mimarileri tasarlarken ihtiyaç duyduğu türlerde esnekliği temin ediyor. Bunun en iyi örnekleri arasında, yüksek performanslı elektronik akşamlar, fotovoltaik cihazlar, sensörler ve bilgisayar sistemlerini içeren birçok sınai uygulamada, muazzam bilimsel ve teknolojik etkilere yol açan bir dizi yeni karbon bazlı nanomateryal bulunuyor. İleri materyallerin katmanlı imalatı ve yakında çok daha üstün işlevsellikler sunan elektronik, biyolojik ya da mekanik sistemlerde kullanılacak kritik bileşenlerin çok daha hızlı prototiplendirilmesini ve seri imalatını mümkün kılacak.

Günümüzde nanomateryal ve nanoteknoloji alanları, geleceğin ne getireceğini ve işlerin nereye doğru gittiğini öngörmenin çok zorlaştığı bir noktaya geldi. Kuşkusuz çok daha üstün performans, verimlilik ve dayanıklılığa sahip yeni cihazları mümkün kılacak materyallerin geliştirilmesinde, küresel girişimlerin bir kılavuz olarak tamamen benimsenmesi ile araştırma çabaları çok daha hızlanarak devam edecek. Yapay zeka ve giderek dijitalleşen bir dünyada bu yeni materyaller bir enformasyon süper otoyolunun temelini ya da bel kemiğini oluşturabilir. Özellikle sürekli genişleyen kablosuz ağlar, internet ve giderek daha fazla yapay zeka tarafından yönlendirilen elektronik cihazlar ile birlikte dijital dünyadaki mobilitemiz ve bağlantılılığımız son on yılda muazzam ölçüde arttı ve yakın zamanda Nesnelerin İnterneti denen şeyin yaratılmasıyla sonuçlandı. Günlük hayatta bel bağladığımız o dijital cihazların çoğunun artan kapasitesi ve çok yönlülüğü, işlevselliklerini nanomateryal ve nanoteknolojideki yeniliklere borçlu. Gelecek yıllarda hiç şüphesiz fiziksel ve sanal dünya arasındaki bağlantılılık daha da artacak ve bu, sadece kendi aramızdaki bağlantılılığın değil, sürücüsüz otomobil gibi günlük hayatta kullandığımız cihaz ya da sistemlerin bağlantılılığımn hızlanmasını ve iyileşmesini sağlayan daha ileri bir bilgi toplumunun temelini oluşturacak.

Milyonlarca yıldır ekolojik yaşamı büyük çeşitlilik barındıran narin bir gezegende yaşıyoruz. Bütün bu yıllar boyunca gezegenimiz, üzerinde yaşayanlara özellikle binlerce yıldır ekolojik dengeyi bozmadan iyiliğinin hediyelerinden faydalanan biz insan türüne gayet cömert davrandı. Ancak 1800’lerin ortasında sanayi devriminin başlamasıyla işler değişti. Giderek mobilleşen ve ileri derecede mekanik yaşam tarzımızı daha da ileriye taşımak için ihtiyaç duyduğumuz kömür ve diğer fosil yakıtların artan kullanımı korkunç bir bedelle birlikte geldi: C02 salımı ve bunun gezegenimizi saran atmosferde birikmesi… Artan mobilite, sanayi faaliyet ve nüfusla birlikte C02 salımı son yıllarda çok arttı ve en nihayetinde çok konuşulan iklim değişikliğine ya da günümüzün alt üst oluşlarına yol açtı.
Dolayısıyla ekosistemin narin dengesinin bozulmasının ve bu gezegendeki bütün canlı türlerinin hayatiyetinin bundan etkilenmesinin suçlusu insan türü… Müsrif yaşam tarzımızı ileri taşıyan modern makinelere bağımlılığımız hiç şüphesiz önümüzdeki yıllarda artmaya devam edecek.  Yeni materyal teknolojileri de, enerji dönüşüm ve kullanım sistemlerini daha verimli, dayanıklı ve yeşil hale getirerek ekoloji ve çevre cephesinde bize yardımcı oluyor. Örneğin güneş enerjisi hücreleri, piller ve rüzgar enerjisi gibi diğer yeşil teknolojilerdeki verimlilik artışları büyük ölçüde yeni materyal teknolojilerinin keşfedilmesinden kaynaklanıyor. Bir diğer hayati toplumsal ihtiyaç: Su. Yaşamın su olmadan sürdürülmesi imkansız ve yeni materyal teknolojileri ucuz, temiz ve sürekli su arzını mümkün kılıyor. Özellikle en son materyal keşiflerini temel alan ileri zar, kataliz ve sensör teknolojileri, çok sayıda toplumsal, tarımsal ve sınai ihtiyaç için daha verimli ve daha ucuz su ıslahı, arıtımı ve yeniden ikmaline olanak tanıyor.

Sonuçta en baştan bu yana sayısız materyallere bel bağladık. Bugünkü sanayileşme düzeyimize ileri materyal teknolojileri olmadan ulaşamazdık. Gelecek için bizi bekleyen en büyük zorluk, yıllar içinde oluşturulan dev materyal veri tabanının çevresel atık ya da kirlenme yaratmadan çok daha hızlı bir sınai büyüme sağlayacak daha akıllı cihazların hayata geçirilmesi ve entegrasyonu. Enerji ve çevre sürdürülebilirliği neslimizin yeni normu haline gelirken makine işlevselliği, verimliliği ve dayanıklılığını maksimuma çıkarmak için elimizden gelen her çabayı sarf etmeliyiz ve bütün bunlar temelde yeni ve daha sağlam materyallerin geliştirilmesine bağlı. Mateıyal alanının öncüleri ve gayet yetenekli materyal bilimcileri, mühendisleri ve uzmanları sayesinde sürdürülebilir bir gelecek için sağlam bir yolda ilerlemekteyiz.