நானோ டெக்னாலஜி மூலமாக அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளில் நானோ அளவில் மாற்றங்களை செய்வதன் மூலமாக உருவாக்கப்படும் புதிய பண்புள்ள பொருள்களைக்கொண்டு உருவாக்கப்படும் கருவிகள், உபகாரணங்களால் இயற்பியல், வேதியல், மருத்துவம், விண்வெளி என அனைத்து துறைகளிலும் மிகப்பெரிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்த முடியும்.
Topics :
- நானோ டெக்னாலஜி என்றால் என்ன?
- நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வரலாறு
- நானோ தொழில்நுட்பத்தில் புதிய பொருள்கள் எப்படி உருவாக்கப்படுகின்றன?
- அன்றாட வாழ்வில் நானோ டெக்னாலஜியின் பயன்பாடுகள்
- எதிர்காலத்தில் நானோ டெக்னாலஜி செய்யப்போகும் அதிரடி மாற்றங்கள்
நானோ டெக்னாலஜி என்றால் என்ன?
நானோ டெக்னாலஜி என்பது அணு மற்றும் மூலக்கூறுகளில் நானோமீட்டர் அளவில் மாறுதல்களை ஏற்படுத்தி புதிய கருவிகள், கட்டமைப்புகள், தனிமங்கள் போன்றவற்றை உருவாக்கும் தொழில்நுட்பத்தை கையாளும் அறிவியல் துறையின் ஒரு பிரிவு.
நாம் மிக நுண்ணியதாகக் கருதும் மனிதர்களின் தலைமுடி சுமார் 80,000 நானோ மீட்டர் அளவுடையது.
ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூறானது அதன் 1 நானோ மீட்டர் முதல் 100 நானோ மீட்டர் அளவில் அதனது இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் நடத்தைகளை பாதிக்கும் தனித்துவமான பண்புகளை வெளிப்படுத்த ஆரம்பிக்கும். அந்த அளவில் ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூறுவில் மாற்றங்களை செய்வதன் மூலமாக புதிய பொருள்களை, புதிய கட்டமைப்புகளை, புதிய பண்புகளைக்கொண்ட புதியதொரு பொருளை உருவாக்க முடியும்.
இன்றைய சூழலில், நேனோ தொழில்நுட்பமானது அறிவியலின் அனைத்து துறைகளிலும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தி வருகிறது. குறிப்பாக, மருத்துவத்துறையில் புற்றுநோய் சிகிச்சை உட்பட பல விசயங்களுக்கு பெரிய அளவில் உதவி புரிகிறது.
நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வரலாறு
நானோ துகள்கள் கிபி 4 ஆம் நூற்றாண்டிலேயே ரோமானியர்களால் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளதை விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்து உள்ளார்கள். ஒரு பிரிட்டிஷ் அருங்காட்சியகத்தில் உள்ள லைகர்கஸ் கோப்பை (Lycurgus cup) பண்டைய காலத்தில் கண்ணாடி தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு சாதனையாக பார்க்கப்படுகிறது. அதிலே இரண்டு விதமான கண்ணாடி பயன்படுத்தப்பட்டு உள்ளது. அது, வெளிச்சத்திற்கு ஏற்றாற்போல நிறத்தை மாற்றி காண்பிக்கும் விதத்தில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. உதாரணத்திற்கு, ஒளி நேரடியாக படும்போது பச்சை நிறத்திலும் ஒளி குறைய குறைய சிவப்பு-ஊதா நிறத்திலும் காட்சி அளிக்கும்.
இந்தக்கோப்பையை 1990 ஆம் ஆண்டில் விஞ்ஞானிகள் transmission electron microscopy தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தி ஆராய்ந்தார்கள். அதிலே, இந்தக்கோப்பை ஒளிக்கு ஏற்றவாறு நிறம் மாறுவதற்கு காரணம் அதிலே இருந்த 50 – 100 நானோ மீட்டர் அளவுடைய நானோ துகள்கள் தான் என கண்டறிந்தார்கள்.
நானோ தொழில்நுட்பத்தில் புதிய பொருள்கள் எப்படி உருவாக்கப்படுகின்றன?
நானோ தொழில்நுட்பத்தில் புதிய பொருள்கள் பின்வரும் இரண்டு விதத்தில் உருவாக்கப்படுகின்றன.
1. top-down
2. bottom-up
top-down முறையில் பெரிய அணுக்களை உடைத்து 100 நானோ மீட்டருக்கும் குறைவாக கொண்டுவந்து பிறகு அதிலே மாற்றங்களை செய்து புதிய பண்புள்ள பொருள்களை உருவாக்குவது தான்.
bottom-up முறையில் 100 நானோ மீட்டருக்கும் குறைவான அளவுள்ள அணுக்களை ஒன்றிணைத்து புதிய பண்புள்ள பொருள்களை உருவாக்குவது தான்.
அன்றாட வாழ்வில் நானோ டெக்னாலஜியின் பயன்பாடுகள்
நானோ அளவில் அணு அல்லது மூலக்கூறுகளின் பண்புகளை மாற்றி புதிய பண்புள்ள பொருள்களை உருவாக்குவது தான் நானோ டெக்னாலஜி என்பது அனைவருக்கும் தெரியும். இன்னமும் கூட நானோ தொழில்நுட்பத்தில் உச்சபட்ச முன்னேற்றத்தை நாம் அடையவில்லை என்றாலும் கூட பல நன்மை தரும் விசயங்களை நானோ தொழில்நுட்பம் வாயிலாக விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கிக்கொண்டு தான் இருக்கிறார்கள். அப்படி நானோ தொழில்நுட்பத்தில் உருவாக்கப்பட்டு நம் அன்றாட வாழ்வில் பயன்படும் பொருள்களை இங்கே பார்க்கலாம்.
1. Sunscreen
Sunscreen ஐ நீண்ட காலத்திற்கு திறம்பட செயல்பட வைப்பதற்கு அதிலே நானோ துகள்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன. உதாரணத்திற்கு, இரண்டு விதமான நானோ துகள்கள் Sunscreen இல் சேர்க்கப்படுகின்றன. அப்படி சேர்க்கப்படும் titanium dioxide மற்றும் zinc oxide நானோ துகள்கள் UV கதிர்களை திறம்பட தடுப்பதற்கு உதவுகின்றன. மேலும், பயன்படுத்துவதற்கு இலகுவாகவும் அவை மாற்றுகின்றன.
2. Clothing
டெக்ஸ்டைல் துறையில் பெரிய புரட்சியையே ஏற்படுத்தி வருகிறது நானோ தொழில்நுட்பம். உதாரணத்திற்கு, ஆடைகளில் மேற்புறத்தில் பூசப்படும் சிலிகா பூச்சுக்கள் தண்ணீர் ஆடையில் படாமலும் எளிதில் வெளியேறும் விதத்திலும் இருக்க உதவி புரிகிறது. சட்டையில் தண்ணீரை ஊற்றினால் ஈரமாகாமல் இருக்கும் அல்லவா, அவை எல்லாம் இப்படித்தான் தயாராகின்றன.
3. Furniture
ஆடையைப்போலவே, மரச்சாமான்களில் கறை படிவது, ஈரம் படிவது போன்றவற்றை தடுக்க நானோ தொழில்நுட்பம் பயன்படுகிறது. கூடுதலாக, நானோ தொழில்நுட்பத்தில் எளிதில் தீப்பிடிக்காத மரச்சாமான்களைக்கூட செய்ய முடியும்.
4. Adhesives
ஓட்டுவதற்கு பயன்படும் பசைகள் அதிக வெப்பநிலையில் உருகிவிடும். ஆனால், அப்படி அதிக வெப்பநிலையில் கூட உருகாத பசைகளை தயாரிக்க நானோ தொழில்நுட்பம் உதவும்.
5. Tennis balls
விளையாட்டுத் துறையிலும் நானோ டெக்னாலஜி பெரிய அளவில் மாற்றங்களை செய்து வருகிறது. உதாரணத்திற்கு, அதிக நாட்களுக்கு ஒரே அளவில் டென்னிஸ் பந்துகள் எழும்பும் விதத்தில் அவற்றை உருவாக்கிட நானோ டெக்னாலஜி உதவுகிறது.
6. Computer
நானோ டெக்னாலஜி உதவி இல்லாமல் நாம் இன்று பயன்படுத்தும் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கருவிகளுக்கான சாத்தியம் இல்லை. கணினியில் மிகச்சிறிய பாகங்களை உருவாக்கிட நானோ தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணத்திற்கு, Intel நிறுவனம் தனது மைக்ரோ புராசஸர்களை உருவாக்கிட நானோ தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்துகிறது.
எதிர்காலத்தில் நானோ டெக்னாலஜி செய்யப்போகும் அதிரடி மாற்றங்கள்
புதிய புதிய கண்டுபிடிப்புகள் நிகழ்த்தப்படும் போதெல்லாம் நாம் முன்னர் பயன்படுத்திய பொருள்களின் அளவு குறைந்துகொண்டு வருவதை நம்மால் பார்க்க முடியும். கணினி கண்டுபிடிக்கப்பட்டபோது ஒரு அரை அளவிற்கு இருந்த பொருள்கள் எல்லாம் இன்று சில மில்லிமீட்டர் அளவுக்கு சுருங்கிவிட்டதை நாம் பார்க்க முடியும். நானோ தொழில்நுட்பத்தில் நாம் இன்னும் மேம்பாடு அடைந்தால் இப்போது பயன்படுத்தும் பல கருவிகள் இன்னும் மேம்பட்டதாகவும் சிறியதாகவும் மாற்றமடைய அதிக வாய்ப்புகள் உண்டு. அப்படி, எதிர்காலத்தில் என்ன மாற்றங்கள் ஏற்படலாம் என்பதை இங்கே பார்ப்போம்.
1. உடலுக்கு உள்ளே மருத்துவர்கள்
நாம் தற்போது சில ஸ்மார்ட் கருவிகளைக்கொண்டு நமது உடல்நிலையை பற்றிய தகவல்களை அறிந்து வருகிறோம். இன்னும் சில ஆண்டுகளில், சென்சார்களை கொண்டிருக்கும் மிகச்சிறிய நானோ பாட் களை நமது உடலுக்குள் செலுத்தி உடல் உறுப்புகளின் தற்போதைய நிலையை துல்லியமாக அறிந்துகொள்ள முடியும். வெறுமனே, உடல் நிலையை அறிந்துகொள்வது மட்டுமல்லாமல் சிகிச்சையும் அளிக்க முடியும் என்கிறார்கள் விஞ்ஞானிகள்.
2. அதிநவீன சென்சார்கள்
நானோ தொழில்நுட்பம் மிகச்சிறிய அளவில் கருவிகளை உருவாக்கவும் மெட்டீரியல்களை உருவாக்கவும் பயன்படும். மிகவும் சிக்கலான கட்டுமானங்களில் ஏற்படும் விரிசல்களை தானாக சரி செய்திட இந்த நானோ கருவிகள் பயன்படும். பாலங்கள், விமானங்கள், நியூக்கிளியர் பிளான்ட் உள்ளிட்டவற்றில் இந்தவகை சென்சார்கள் பயன்படும்.
3. மாசு கட்டுப்பாடு
நானோ தொழில்நுட்பத்தில் உருவாக்கப்படும் துகள்களைக்கொண்டு தொழிற்சாலைகளில் இருந்து வெளியேறும் மாசுவை பிரித்தெடுக்க முடியும். அதுமட்டுமல்லாமல், நானோ மேம்ப்பரேட்ஸை பயன்படுத்தி காற்றில் உள்ள கார்பன்டை ஆக்ஸைடை பிரித்தெடுக்க முடியும்.
4. மருத்துவத்துறையில் நானோ தொழில்நுட்பம்
மருத்துவத்துறையில் மிகவும் நுண்ணிய அளவிலான சென்சார்களை பயன்படுத்தி மிகவும் சிக்கலான அறுவை சிகிச்சைகளை செய்திட முடியும். உதாரணத்திற்கு புற்றுநோய் போன்ற சிக்கலான நோய்களுக்கு சிகிச்சை அளிக்க இந்த மாதிரியான நானோ ரோபோக்களை பயன்படுத்தலாம்.
5. ஆற்றல் உற்பத்தி
தற்போது நாம் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்திட பயன்படுத்தும் தொழில்நுட்பங்களில் நானோ தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தினால் அதிகப்படியான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்திட முடியும் என்கிறார்கள் ஆய்வாளர்கள். உதாரணத்திற்கு, காற்றாலைகளில் நானோ கார்பன் குழாய்களை பயன்படுத்தினால் இப்போது உருவாக்கும் ஆற்றலை விடவும் அதிகப்படியான ஆற்றலை உருவாக்க முடியுமாம்.
TECH TAMILAN
