അവലംബം: വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
ദ്രവ്യത്തെ നാനോതലത്തിൽ ചെറുതായി പരുവപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അത് ഭൌതിക-കാന്തിക-രാസ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകും. ഇങ്ങനെ നാനോ അവസ്ഥയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തി നവീനവും കാര്യക്ഷമതയുള്ളതുമായ ഉത്പന്നങ്ങൾ നിർമിക്കുക എന്നതാണ് നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം. നാനോമീറ്റർ എന്നതിന്റെ ചുരുക്കരൂപമാണ് നാനോ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഒരു മീറ്ററിന്റെ നൂറുകോടിയിൽ ഒരംശം അഥവാ 10-9 മീ. ആണ് ഒരു നാനോമീറ്റർ. കുള്ളൻ എന്നർഥം വരുന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തിൽ നിന്നാണ് നാനോ എന്ന വാക്ക് ഉരുത്തിരിഞ്ഞുവന്നത്.
ദ്രവ്യത്തിന്റെ നാനോമീറ്റർ തലത്തിലുള്ള സ്വഭാവവും പെരുമാറ്റവും പഠനവിധേയമാക്കുന്ന ശാസ്ത്രശാഖയാണ് നാനോ സയൻസ്. 1 നാ. മീ. മുതൽ 100 നാ. മീ. വരെയാണ് ഇതിന്റെ പരിധിയിൽ വരുന്നത്. നാനോസയൻസിനെ അവലംബിച്ച് ഉത്പന്നങ്ങളും സേവനങ്ങളും സാധ്യമാക്കുമ്പോൾ അതിനെ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ എന്നു പറയുന്നു. വിവിധ അടിസ്ഥാന ശാസ്ത്രശാഖകളുമായി ചേർത്തും ഈ രംഗത്ത് പഠനഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഉദാ. നാനോഫിസിക്സ്, നാനോകെമിസ്ട്രി, നാനോബയോളജി. ഇതുകൂടാതെ ചില എഞ്ചിനീയറിങ് വിഷയങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചുള്ള പഠനവും മുന്നേറുന്നുണ്ട്. ഉദാ. നാനോമെറ്റീരിയൽസ്, നാനോറോബോട്ടിക്സ്, നാനോട്രൈബോളജി, നാനോബയോടെക്നോളജി.
നിലവിലുള്ള ശാസ്ത്ര ശാഖകളുടെ സുക്ഷ്മതലത്തിളുള്ള തുടർച്ചയായിട്ടോ അല്ലെങ്കിൽ ഇവയുടെയെല്ലാം സുക്ഷ്മ തലത്തിലുള്ള പുനരാവിഷ്കാരമായിട്ടോ നാനോടെൿനോളജിയെ കാണാവുന്നതാണ്‌. എല്ലാ നാനോ വസ്തുക്കളുടെയും നിർമ്മാണത്തിന്‌ രണ്ട് രീതികൾ അവലംബിക്കാവുന്നതാണ്‌. ഒന്ന് മേലെ നിന്ന് താഴേക്കുള്ള 'ടോപ് ഡൗൺ'(top down)രീതിയും രണ്ട് താഴെ നിന്ന് മുകളിലേക്കുള്ള 'ബോട്ടം അപ്'(bottom up) രീതിയും. നാനോ പദാർത്ഥങ്ങൾ വലിപ്പം കൂടിയ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്ന രീതിയാണ്‌ ടോപ് ഡൗൺ. തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും കൂട്ടിച്ചേർത്ത്‌ വിവിധ ഘടനകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന രീതിയാണ്‌ ബോട്ടം അപ്. നൂതന സൂക്ഷ്മ ദർശിനികളുടെ കണ്ടുപിടുത്തമാണ് നാനോടെൿനോളജിയെ ഇന്നു കാണുന്ന ഉയരത്തിലെത്തിച്ചത്‌. 1980-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ഐ.ബി.എം കമ്പനിയിലെ ശാസ്ത്രഞ്ജന്മാർ ആറ്റോമിക്‌ ഫോർസ്‌ മൈക്രോസ്കോപ്(AFM),സ്കാനിംഗ് ടണലിംഗ്‌ മൈക്രോസ്കോപ്(STM) എന്നിങ്ങനെ രണ്ട് മൈക്രോ സ്കോപ്പുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ആറ്റങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാനും അവ കൈകാര്യം ചെയ്യാനും വളരെയധികം സഹായിച്ചു.
ഉള്ളടക്കം[മറയ്ക്കുക] |
ചരിത്രം
സാധാരണ കരിക്കട്ടയും വജ്രവും തമ്മിൽ രാസപരമായി വ്യത്യാസമില്ല; രണ്ടും കാർബൺ എന്ന മൂലകത്തിന്റെ അപരരൂപങ്ങളാണ്. ആറ്റങ്ങൾ അടുക്കിയിരുന്ന രീതിയിൽ മാത്രമാണ് ഇവ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കുന്നത്. ഇത്തരത്തിൽ നാനോ തലത്തിൽ സമാനതകളുള്ള നിരവധി വസ്തുക്കൾ പ്രകൃതിയിൽ കാണാം. താമരയിലും മറ്റും വെള്ളം ഒട്ടിപ്പിടിക്കാത്തതും, ചിലന്തി വലയുടെ ഉറപ്പും, പൂമ്പാറ്റയുടെ അഴകും നമ്മുടെ ചുറ്റും കാണാനാവുന്ന നാനോ ഘടനാ സവിശേഷതകളുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ഏകാത്മക പദാർഥത്തിന് മാത്രമല്ല നാനോ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കാനാകുന്നത്; സങ്കരയിനം പദാർഥങ്ങൾക്കും കഴിയും. ലോഹവും അലോഹവും ചേർന്നതാകാം അവയിൽ പലതും. പ്രാവിന്റെയും മറ്റ് ചില പക്ഷികളുടെയും കഴുത്തിലെ വർണവ്യത്യാസവും, മീൻ ചെതുമ്പലിന്റെ തിളക്കവും, ചണനൂലിന്റെ ഉറപ്പും എല്ലാം ഇക്കൂട്ടത്തിൽപ്പെടും. പ്രകൃതിയുടേതായ സ്വഭാവികരീതിയിലാണ് ഇതെല്ലാം സാധ്യമാകുന്നത്.
നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന പദം ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചത് 1974-ൽ ജപ്പാനിലെ ടോക്യോ സയൻസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി അധ്യാപകനായിരുന്ന പ്രൊഫ. നോറിയോ താനിഗുചി (Norio Taniguchi)യാണ്.[3] ഒരു നാനോമീറ്റർ വരെ വലിപ്പത്തിലുള്ള സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളെ ഉദ്ദേശിച്ച് നടത്തിയ പ്രസ്താവം ആയിരുന്നു അത്.
1984-ൽ എറിക് ഡ്രെക്സലർ (Eric Drexler)[4] മോളിക്കുലാർ നാനോടെക്നോളജിയുടെ വിവിധ വശങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച് എഴുതിയ പ്രബന്ധം ഈ മേഖലയുടെ പിന്നീടുള്ള വളർച്ചയിൽ നിർണായകമായി. എൻജിൻസ് ഒഫ് ക്രിയേഷൻസ് (1986) എന്നൊരു ഗ്രന്ഥവും ഇദ്ദേഹം രചിച്ചു.
എൺപതുകളുടെ ആരംഭത്തിൽ ഗേർഡ് ബിന്നിങ് (Gerd Binning),[5] ഹെന്റിച്ച് റോഹ്റർ (Henrich Rohrer)[6] എന്നിവർ കണ്ടുപിടിച്ച സ്കാനിങ് ടണലിങ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് എന്ന ഉപകരണവും നാനോ ചരിത്രത്തിലെ നാഴികക്കല്ലാണ്. ആറ്റങ്ങളെ അതിസൂക്ഷ്മതലത്തിൽ കാണാൻ അഥവാ സ്ഥാനനിർണയം നടത്താൻ ഈ ഉപകരണം വഴി സാധിച്ചു.
അറുപത് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ചേർത്ത് ഗോളാകൃതിയിൽ ഉണ്ടാക്കിയ, ബക്കി പന്ത് (Bucky ball)[7] എന്നറിയപ്പെടുന്ന കാർബൺ തന്മാത്രയുടെ കണ്ടുപിടുത്തം മറ്റൊരു വഴിത്തിരിവായിരുന്നു. റോബർട്ട് കേൾ (Robert Curl),[8] ഹാരോൾഡ് ക്രോട്ടോ (Harold kro), റിച്ചഡ് സ്മാളീ (Richard Smalley)[9] എന്നിവരാണ് ഇത് കണ്ടുപിടിച്ചത്. ഈ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് 1986-ൽ രസതന്ത്ര നോബൽസമ്മാനവും ലഭിച്ചു. ഫുള്ളറൻസ് (fullere) എന്ന ശാസ്ത്രശാഖയും ഇതിനെ പിൻപറ്റി രൂപം കൊണ്ടു. അകവ്യാസം 0.7 നാനോ മീറ്ററും പുറം വ്യാസം ഒരു നാനോമീറ്ററും ഉള്ള ബക്കി പന്തുകൾ നാനോ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ചരിത്രത്തിൽ പ്രമുഖ സ്ഥാനം നേടി. സയനോ പോളിയൻസ് എന്ന സംയുക്തത്തെ അന്വേഷിച്ചുള്ള യാത്രയാണ് ബക്കി പന്തിലെത്തിച്ചത്. ഈ സംയുക്തം ഉണ്ടാക്കാനായി ഗ്രാഫൈറ്റ് റോഡിനെ ലേസർ കിരണം ഉപയോഗിച്ച് ബാഷ്പീകരിച്ചതിന്റെ ഫലമായി അറുപത് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന, അകം പൊള്ളയായ തന്മാത്ര ഉണ്ടായി. രാസപരമായി ഏറെ സ്ഥിരതയുള്ള ഇത്തരം കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെ കൂട്ടത്തിന് ബക്കി പന്ത് എന്ന പേരും കിട്ടി.
1991-ൽ ജപ്പാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനും അധ്യാപകനുമായ ഡോ. സുമിയോ ഇജിമ അതിസൂക്ഷ്മ നാനോ കുഴലുകൾ (Nano tubes) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. അതേ വലുപ്പമുള്ള ഉരുക്കിനെക്കാൾ ആയിരം മടങ്ങ് ബലമുള്ളതും ആറിലൊന്നുമാത്രം ഭാരമുള്ളതുമായ ഇത്തരം നാനോ കുഴലുകൾ അതിലോലമായ നാനോ പാളികൾ ചുരുട്ടിവച്ചാണ് നിർമിക്കുന്നത്. ചാലകമായും അർധചാലകമായും ഭിന്ന സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന നാനോക്കുഴലുകൾ ഒരൊറ്റ മൂലകം കൊണ്ടുണ്ടാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റ്, വൈദ്യുതിയെ കടത്തിവിടുന്നു. എന്നാൽ അതേ മൂലകത്തിന്റെ മറ്റൊരു രൂപമായ വജ്രത്തിൽ ഇതു സാധ്യമല്ല. എന്നാൽ വജ്രം താപം പ്രവഹിപ്പിക്കുന്ന നല്ലൊരു ചാലകമാണ്. ഈ സ്വഭാവങ്ങളുടെ സമ്മിശ്രശേഷിയാണ് നാനോട്യൂബിനുള്ളത്. ബക്കി പന്തിന്റെ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണത്തിനിടയിലാണ് ഡോ. സുമിയോ ഇജിമയുടെ ശ്രദ്ധയിലേക്ക് നാനോട്യൂബുകൾ എത്തുന്നത്. ഊർജ ഉത്പാദനം, ടെലിവിഷൻ ഡിസ്പ്ളേ, റോബോട്ടുകൾ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ, ജനിതക എഞ്ചിനീയറിങ് എന്നീ മേഖലകളിൽ നാനോട്യൂബുകൾ കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗിക്കാം.
1959 ഡിസംബർ 29-ന് കാൽടെക്‌ യൂണുവേഴ്‌സിറ്റിയിൽ വച്ചു നടന്ന മീറ്റിങ്ങിലെ റിച്ചാർഡ് ഫെയ്‌മാന്റെ പ്രഭാഷണമാണ് നാനോടെൿനോളജിക്ക്‌ ഒരു ആമുഖമായി മാറിയത്‌. സൂക്ഷതലത്തിലെ അനന്ത സാധ്യതകൾ('There is plenty of room at the bottom') എന്നതായിരുന്നു പ്രഭാഷണ വിഷയം."എനിക്ക്‌ കാണാൻ കഴിഞ്ഞിടത്തോളം പദാർത്ഥങ്ങളെ ഓരോരോ അണുക്കളായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന്‌ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നിയമങ്ങൾ എതിരല്ല" എന്ന് ഈ പ്രഭാഷണത്തിൽ അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. നാനോടെൿനോളജി എന്ന പേര്‌ നിർദേശിച്ചത്‌ ടോക്യൊ സയൻസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി പ്രൊഫസർ നോറിയോ ടാനിഗൂച്ചി (Norio Taniguchi) ആണ്.
[തിരുത്തുക] നാനോ പദാർഥങ്ങൾ
ഒരു നാനോ മീറ്റർ മുതൽ 100 നാനോ മീറ്റർ വരെ വലിപ്പമുള്ള ഖരവസ്തുക്കളാണ് നാനോ പദാർഥങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഇവയുടെ നിർമാണം നാനോ സാങ്കേതിക രംഗത്തെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന ഒരു മേഖലയാണ്. നാനോ പദാർഥങ്ങൾ ലോഹമിശ്രിതങ്ങളോ പോളിമറുകളോ സെറാമിക്കുകളോ ആകാം. മിക്ക പദാർഥങ്ങളുടെയും നാനോ രൂപങ്ങൾ നിർമിക്കുന്നതിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്. കൂടുതൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഈ മേഖലയിൽ സജീവമാണ്.[10]നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ നിർമാണപ്രക്രിയകളെ ടോപ്- ഡൗൺ, ബോട്ടം-അപ് എന്നിങ്ങനെ രണ്ടായി തിരിക്കാറുണ്ട്. വലിയ പദാർഥങ്ങൾ പൊടിക്കുക വഴിയോ ലേസർ രശ്മികളുടെ സഹായത്താൽ ബാഷ്പീകരിക്കുക വഴിയോ നാനോ പദാർഥങ്ങൾ നിർമിക്കുന്നതാണ് ടോപ്-ഡൗൺ രീതി. ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡെപ്പോസിഷൻ, കെമിക്കൽ ലേസർ ഡെപ്പോസിഷൻ തുടങ്ങിയ പ്രക്രിയകളും ടോപ്-ഡൌൺ രീതിക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ആറ്റങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ നാനോ പദാർഥങ്ങൾ നിർമിക്കുന്നതാണ് ബോട്ടം-അപ് രീതി. സോൾജെൽ, കൺട്രോൾഡ് കെമിക്കൽ പ്രെസിപ്പിറ്റേഷൻ തുടങ്ങിയ രീതികൾ ഈ വിഭാഗത്തിൽപ്പെടുന്നവയാണ്.
മികച്ച സൂക്ഷ്മദർശിനികളുടെ ആവിർഭാവത്തോടെ നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ പഠനവും അവയുടെ ക്രമീകരണവും കൃത്യതയോടെ സാധിക്കുന്നു. മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച വലുപ്പത്തിലും ആകൃതിയിലും നാനോപദാർഥങ്ങൾ നിർമിക്കാനാകുന്നു. അമേരിക്കയിലെ നോർത്ത് കരോലിന സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത നാനോ മാനിപ്പുലേറ്റർ[11][12] എന്ന സൂക്ഷ്മദർശിനി സംവിധാനം ഈ രംഗത്തെ മികച്ചൊരു കണ്ടുപിടുത്തമാണ്.
സൂക്ഷ്മദർശിനികൾ
അതീവ സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച ശാസ്ത്രശാഖ എന്ന നിലയിൽ നാനോ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ കാഴ്ച സാധ്യമാക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ഗവേഷണപഠനത്തിന് അനിവാര്യമാണ്. രണ്ടുതരം സൂക്ഷ്മ ദർശിനികളാണ് മുഖ്യമായും ഈ മേഖലയിലെ പഠനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പും സ്കാനിങ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പും.[13][14]ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി വിഭാഗത്തിനുതന്നെ രണ്ടുവകഭേദങ്ങളുണ്ട്: സ്കാനിങ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പും (SEM) ട്രാ[15]ട്രാൻസ്ഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പും (TEM).[16]
സ്കാനിങ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്
ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്
സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പിയെ സ്കാനിങ് ടണലിങ് എന്നും ആറ്റമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പി എന്നും രണ്ട് വിഭാഗമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
സ്കാനിങ്ങ് ടണലിങ് മൈക്രോസ്കോപ്
ആറ്റമിക ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്
സാധ്യതകൾ
നാമുപയോഗിക്കുന്ന മിക്ക ഉപകരണങ്ങളുടെയും വലിപ്പം കുറയും എന്നതുതന്നെയാണ്‌ നാനോ ടെൿനോളജിയുടെ ഏറ്റവും വലിയ സാധ്യത. ശക്തിയേറിയ കാർബൺ ഫൈബറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ നാനോ ടെൿനോളജി കൊണ്ട് സാധിക്കും. നാളത്തെ ലോകത്ത്‌ സിലിക്കണിനു പകരമായി ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കുന്ന കാർബൺ നാനോ ട്യുബുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ബൾബുകളിൽ ഫിലമെന്റിനു പകരമയും കൃത്രിമ അവയവങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനും ഭുകമ്പം ബാധിക്കാത്ത കെട്ടിടങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനും കാർബൺ നാനോ ട്യുബുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കും. നാനോ ടെൿനോളജിയുടെ അഭൂതപൂർവമായ ഒരു സാധ്യതയാണ് ടെലിപോർട്ടേഷൻ. ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് ഏറെക്കുറേ അപ്രത്യക്ഷമാക്കി അതിന്റെ കൃത്യമായ ആറ്റോമിക ഘടന മറ്റൊരു സ്ഥലത്തേക്ക്‌ അയച്ച്‌ അവിടെവെച്ച്‌ ആ വസ്തുവിനെ പുന:സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ടെലിപോർട്ടേഷൻ. നാനോടെൿനോളജി സമഗ്രമായി വികസിച്ചാൽ ഇത് അസാധ്യമല്ലെന്നാണ്‌ ശാസ്ത്ര ലോകം കരുതുന്നത്‌.നേട്ടങ്ങൾ
വിവിധങ്ങളായ പ്രയോജനങ്ങൾ ഓരോ മേഖലയ്ക്കും നൽകാൻ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കാകുന്നു. ഔഷധനിർമാണത്തിന്റെ മേഖലയിൽ ബയോ ചിപ്പുകളും, പ്രമേഹരോഗശമനത്തിനുള്ള ഇൻസുലിൻ ബോക്സും ഉദാഹരണം. അർബുദ രോഗത്തിൽ കീമോതെറാപ്പി ഏറെ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉളവാക്കുന്നതാണെന്നിരിക്കെ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സഹായത്തോടെ നിർദിഷ്ട കോശങ്ങളെ മാത്രം കരിച്ചുകളയാനും സമീപസ്ഥങ്ങളായ കോശങ്ങളെ പരിക്കേൽപ്പിക്കാതെ നിലനിർത്താനും സാധിക്കുന്ന സാങ്കേതിക രീതികൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. ജൈവസാങ്കേതികവിദ്യയുമായി ചേർന്നു നടക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ പുതിയ വിളകളുടെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിലും നിലവിലുള്ളവയുടെ ഉല്പാദനക്ഷമത കൂട്ടുന്നതിലും നിർണായക പങ്കുവഹിക്കുന്നു. ഭക്ഷ്യ സുരക്ഷാരംഗത്ത് കുറഞ്ഞ കൃഷിയിടത്തിൽനിന്നുതന്നെ കൂടുതൽ വിളവ് എന്ന ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിന് നാനോസാങ്കേതികവിദ്യക്ക് മുഖ്യപങ്കുവഹിക്കാനുണ്ട്. കൃഷിയിടത്തിലും ഭക്ഷ്യസംസ്കരണസമയത്തും ഉപയോഗിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കളുടെ (വളം, പ്രിസർവേറ്റീവ്സ് തുടങ്ങിയവ) ഗുണഫലം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്താനും ഒരു പക്ഷേ ഒഴിവാക്കാൻപോലുമോ ഈ വിദ്യയിലൂടെ ഭാവിയിൽ കഴിഞ്ഞെന്നുവരാം. ബക്കിപന്തുകൾ മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിങ്, അതിചാലകത, ഔഷധ നിർമാണം എന്നീ മേഖലകളിൽ ഒട്ടേറെ സാധ്യതകളാണ് തുറന്നിടുന്നത്.ജലശുദ്ധീകരണമേഖലയിൽ കൃത്യമായ ഗുണനിലവാരം നൽകാനും വ്യവസായശാലകളിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ഒഴുക്കുന്ന മാലിന്യത്തിലെ അപകടകരമായ വിഷാംശത്തോത് ഉറവിടത്തിൽത്തന്നെ തടയാനും ഇതവസരമൊരുക്കുന്നു. ജലത്തിലെ ബാക്റ്റീരിയ, വൈറസ്, രാസമാലിന്യം എന്നിവ മാറ്റാൻ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ സഹായകമാകുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ജലശുദ്ധീകാരികൾ വിപണിയിലെത്തിയിട്ടുണ്ട്.
ഊർജമേഖലയാണ് ഈ നവീന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഗുണഫലം അനുഭവിക്കാനാകുന്ന മറ്റൊരു പ്രധാനമേഖല. പുതിയതും പുതുക്കപ്പെടാവുന്നതുമായ ഊർജസ്രോതസുകളുടെയും അതിന്റെ സംഭരണത്തിന്റെയും രീതിയിൽ മെച്ചപ്പെട്ട മാറ്റം ഉണ്ടാക്കാനായിട്ടുണ്ട്. ദക്ഷത കൂടിയ സൌര പാനലുകളുടെ രൂപകല്പന, വൈദ്യുതി ശേഖരിച്ചുവയ്ക്കുന്ന ബാറ്ററിയുടെ ശേഷികൂട്ടൽ, ബാറ്ററിയുടെ ഭാരം കുറയ്ക്കൽ തുടങ്ങിയ രംഗങ്ങളിൽ ഗവേഷണങ്ങൾ മുന്നേറുന്നു. ഇതിന്റെ ഭാഗമായി മൊബൈൽ ഫോൺ, ലാപ്ടോപ്പ് എന്നിവയുടെ ഭാരം കുറയ്ക്കാനാകും. ചുരുട്ടിയെടുക്കാവുന്നതും ലോലവുമായ സെല്ലുലോസ് ബാറ്ററിയും നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാധ്യതയാണ്, ഗ്രീൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് എന്ന സുസ്ഥിരവികസനരീതിക്ക് സാങ്കേതികസഹായം നല്കി പരിസ്ഥിതിക്ക് കോട്ടം തട്ടാത്ത പുത്തൻ രീതികൾ ആവിഷ്കരിക്കാൻ നാനോശാസ്ത്രത്തിനാകും.
പ്രതിരോധ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരരംഗത്തും ഉയർന്ന താപസഹനശേഷിയും ഉറപ്പും ഉള്ള റോക്കറ്റ് ഘടക നിർമിതിയിലും കാര്യമായ ചലനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ഇതിനാകുന്നുണ്ട്. ഭാരം കുറഞ്ഞ പോർമുനകൾ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളും മുന്നേറുന്നുണ്ട്. കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ വലിപ്പം കുറയ്ക്കാനും അതേസമയം വിശകലനശേഷി (പ്രോസസിങ് പവർ) കുത്തനെ കൂട്ടാനും നാനോ ഗവേഷണങ്ങൾ കൊണ്ട് സാധിക്കുന്നു.[21]
ഗവേഷണം
ഭാവിയിലെ സാങ്കേതിക വിദ്യയായി വിലയിരുത്തപ്പെടുന്ന നാനോസാങ്കേതികരംഗത്ത് 1990-കളിലാണ് രാജ്യങ്ങൾ ശ്രദ്ധ നല്കിത്തുടങ്ങുന്നത്. ഇന്ന് പല രാജ്യങ്ങളും നാനോഗവേഷണരംഗത്തും, നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ നിർമാണത്തിലും സജീവമാണ്. അമേരിക്കയിലെ നാഷണൽ നാനോടെക്നോളജി ഇനീഷ്യേറ്റീവ്,[22] നാസ (NASA) എന്നിവ ഈ രംഗത്ത് ശ്രദ്ധേയമായ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾ നടത്തിയ സ്ഥാപനങ്ങളാണ്. കംപ്യൂട്ടേഷണൽ നാനോടെക്നോളജി,[23] കംപ്യൂട്ടേഷണൽ ഒപ്ടോ ഇലക്ട്രോണിക്സ്[24] എന്നീ നാനോ രംഗങ്ങളിലാണ് നാസ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നല്കുന്നത്. യൂറോപ്യൻ യൂണിയൻ നാനോ രംഗത്തെ ഗവേഷണങ്ങളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാൻ അംഗരാജ്യങ്ങൾക്ക് ധനസഹായം നല്കുന്നുണ്ട്. ജപ്പാൻ, ചൈന, ഉത്തരകൊറിയ, തായ്‌വാൻ തുടങ്ങിയവയാണ് നാനോ രംഗത്ത് കൂടുതൽ സജീവമായ ഏഷ്യൻ രാജ്യങ്ങൾ. ഇന്ത്യയിൽ ബയോടെക്നോളജി, ഫോറൻസിക് സയൻസ്, ജനറ്റിക്സ്, ആരോഗ്യം, കൃഷി എന്നീ രംഗങ്ങളിൽ നാനോ ഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇന്ത്യൻ കൌൺസിൽ ഒഫ് സയന്റിഫിക് ആൻഡ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ റിസർച്ചിന്റെ നേതൃത്വത്തിൽ നാനോരംഗത്തെ ഗവേഷണത്തിനായി 38 ലബോറട്ടറികൾ ആരംഭിച്ചിട്ടുണ്ട്. നാനോ രംഗത്തെ രാജ്യത്തിലെ ആദ്യത്തെ ടെക്നോളജി പാർക്ക് (നാനോ ടെക്നോളജി ആൻഡ് ബയോമെഡിസിൻ ടെക്നോളജി പാർക്ക്) 2008-ൽ ഹിമാചൽപ്രദേശിൽ ആരംഭിച്ചു.നാനോ കംപ്യൂട്ടറും നാനോ അസെംബ്ലറും
നാനോ കംപ്യൂട്ടർ തയ്യാറായാലുടൻ നാനോ അസംബ്ളർ നിർമാണവും പൂർത്തിയാക്കാനാകും.[27] അണുക്കളെ (atoms) ആവശ്യപ്രകാരം ഏതുരീതിയിലും ക്രമീകരിക്കാനുള്ള ഉപകരണമാണിത്. ഇന്ന് അറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പിലൂടെ മാത്രമേ പദാർഥങ്ങളിലെ അണുക്കളെ തള്ളിനീക്കാനാകൂ. പക്ഷേ, നാനോ അസംബ്ളർ തയ്യാറാകുന്നതോടെ ഒരു കൂടയിൽ നിന്നെന്നപോലെ അണുക്കളെ പെറുക്കിയെടുത്ത് നിശ്ചിതസ്ഥാനങ്ങളിൽ നിക്ഷേപിച്ച് നിശ്ചിതഘടനയുള്ള വസ്തുക്കൾ നിർമിക്കാനാകുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളും ഇത്തരത്തിലുള്ള ജോലികളിലാണ് വ്യാപൃതരായിരിക്കുന്നത്. ആർ.എൻ.എ.യിലേക്ക് ഡി.എൻ.എ.യെ പകർത്തി അനുയോജ്യമായ അമിനൊ അമ്ളങ്ങൾ ശേഖരിച്ച് പ്രോട്ടീനുകൾ തയ്യാറാക്കി ശരീരത്തെ പരിപോഷിപ്പിക്കുന്ന റിബൊസോമുകൾ ഇതിനുള്ള ഒരുദാഹരണമാണ്.
നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാധ്യതകളിൽ പ്രായോഗികമാക്കാനാകും എന്ന ഉറപ്പുള്ളവയെക്കാൾ ഏറെ അതിശയോക്തി നിറഞ്ഞ കല്പനകളാണുള്ളതെന്നുപറയാം.
നാനോകുഴലുൽ,[28] നാനോഡിജിറ്റൽ പരിപഥം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുത്തി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന നാനോകംപ്യൂട്ടറുകളിലെ സിപിയുവിന് 1 ക്യൂബിക് മൈക്രോമീറ്റർ വ്യാപ്തമേ വരൂ. സെക്കന്റിൽ ആയിരം ദശലക്ഷം നിർദേശങ്ങൾ വരെ പ്രോസസ് ചെയ്യാൻ പ്രസ്തുത സിപിയുവിന് ശേഷിയുണ്ടാകും; എന്നാൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് 100 നാനോ വാട്ട് ശക്തി മാത്രമേ വേണ്ടിവരൂ എന്ന കല്പന അത്തരം പ്രതീക്ഷകൾക്ക് ഒരു ഉദാഹരണം.
അത്യന്തം മിടുക്കുള്ള വസ്തുക്കൾ (super-smart-materials), കൃത്രിമബുദ്ധിയുള്ള കംപ്യൂട്ടറുകൾ (computers with artificial intelligence), നാനോ ചികിത്സ (nano-therapy), നാനോ ശസ്ത്രക്രിയ (nano-surgery), നാനോ ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ (nano-textiles and fabrics) എന്നുതുടങ്ങി, മനുഷ്യ സദൃശ റോബോട്ടുകൾ (humanoid robots), ഡി.എൻ.എ. ചിപ്പുകൾ (D.N.A.chips), മില്ലി പീഡ് ചിപ്പുകൾ (millipede chips), സൈബോർഗുകൾ (cyborgs-ഭാഗികമായി മനുഷ്യൻ, ഭാഗികമായി യന്ത്രം) എന്നിവ വരെ അത്തരത്തിൽ ഭാവിസാധ്യതകളായി വീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നവയാണ്.
ദോഷവശങ്ങൾ
നാനോടെൿനോളജി ഇരുതല മൂർച്ചയുള്ള ഒരു വാളാണ്‌. സൂക്ഷിച്ചുപയോഗിച്ചില്ലെങ്കിൽ വൻ നാശങ്ങളാവും ഫലം. വിഷാംശമുള്ള നാനോ പദാർത്ഥങ്ങൾ ഭൂമിയെ വിഷലിപ്തമാക്കും. നല്ല കാര്യങ്ങൾക്കുവേണ്ടി പടച്ചു വിടുന്ന നാനോബോട്ടുകൾ നിയന്ത്രണം വിട്ടാൽ പിന്നെ നശിപ്പിക്കൻ കഴിഞ്ഞെന്നു വരില്ല. നാസ നടത്തിയ പഠനത്തിൽ നാനോ ട്യുബുകൾ ഗുരുതരമായ ശ്വാസകോശ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. യുദ്ധ സന്നാഹങ്ങളൊരുക്കുവാൻ നാനോ ടെൿനോളജിക്ക്‌ ഒരുപാട്‌ സഹായങ്ങൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും.തിരിച്ചെടുക്കാനാകാത്ത (irreversible) നാനോ മാറ്റങ്ങൾ ജീവകോശങ്ങളിൽ വന്നുപോയാൽ അത് വിപത്തായി തീരുമെന്നതാണ് ഈ രംഗം മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്ന ആശങ്കകളിലൊന്ന്. നാനോ ഗവേഷണത്തിന്റെയും പരീക്ഷണത്തിന്റെയും ഭാഗമായി അറിയപ്പെടാത്ത മാറ്റം അന്തരീക്ഷത്തിലും മറ്റും ഉണ്ടാകാനിടയുണ്ട്. നാനോ ടോക്സിസിറ്റി[29] എന്ന ഒരു ഉപശാഖ തന്നെ ഇന്ന് സജീവമാണെന്നത് ഈ ദുരന്ത സാധ്യത കുറയ്ക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടാകണം. യുദ്ധമേഖലയിൽ ചെറു ജൈവ ബോംബുകൾ ഉണ്ടാക്കാനും നിലവിലുള്ള ജൈവയുദ്ധസാധ്യതകൾക്ക് കാര്യക്ഷമത വർധിപ്പിക്കാനും നീക്കങ്ങൾ നടക്കുന്നത് ദൂരവ്യാപകമായി വൻ വിപത്ത് ഉണ്ടാക്കും. നാനോ സ്പൈ (Nano spy)[30] എന്ന അപകടവും മുമ്പിലുണ്ട്. സൃഷ്ടിയന്ത്രങ്ങൾ എന്ന കൃതിയിൽ എറിക് ഡ്രെക്സലർ തന്നെ വിനാശത്തിന്റെ യന്ത്രങ്ങൾ (Engines of Destruction) എന്ന ആശങ്ക പങ്കുവയ്ക്കുന്നുണ്ട്.
No comments:
Post a Comment