Nanotechnology (നാനോ ടെക്നോളജി), Download PDF

നാനോ ടെക്നോളജി

നാനോടെക്നോളജി എന്ന ആശയം

ഫിസിക്‌സ് നോബൽ സമ്മാന ജേതാവ് റിച്ചാർഡ് റെയ്‌സ്‌മാൻ ഉപയോഗിച്ച വാക്യത്തിൽ നിന്നാണ് നാനോ ടെക്‌നോളജി എന്ന ആശയം ഉടലെടുത്തത്. അദ്ദേഹം  പറഞ്ഞു, "അടിയിൽ ധാരാളം സ്ഥലമുണ്ട്". ഇതിലൂടെ അദ്ദേഹം ഉദ്ദേശിച്ചത്, പദാർത്ഥത്തിന്റെ കൃത്രിമത്വം അടിസ്ഥാനപരമായ സ്കെയിലിലാണ് ചെയ്തതെങ്കിൽ, പദാർത്ഥത്തിന്റെ കൃത്രിമത്വത്തിനുള്ള സാധ്യതകൾ കൂടുതലാണെന്ന് മാത്രമല്ല, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളും വളരെ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. എന്നാൽ അദ്ദേഹം "നാനോടെക്നോളജി" എന്ന പദം ഉപയോഗിച്ചില്ല.

ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ എറിക് ഡ്രെക്‌സ്‌ലർ തന്റെ "എഞ്ചിൻസ് ഓഫ് ക്രിയേഷൻ: ദി കമിംഗ് എറ ഓഫ് നാനോ ടെക്‌നോളജി" എന്ന പുസ്തകത്തിലൂടെയാണ് ഈ ആശയം ജനകീയമാക്കിയത്. "നാനോടെക്നോളജി" എന്ന പദം ജപ്പാനിൽ നിന്നുള്ള നോറിയോ തനിഗുച്ചി ഉപയോഗിച്ചു; നാനോ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക്, അളവ് 100 nm ഉള്ളിൽ ആയിരിക്കണം. നാനോ ടെക്നോളജിയുടെ ഒരു ഉദാഹരണമാണ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ മാറ്റവും മാക്രോ സ്കെയിലിൽ നിന്ന് നാനോ സ്കെയിലിലേക്കുള്ള സ്വർണ്ണത്തിന്റെ നിറത്തിലുള്ള മാറ്റവും.

• നാനോ സയൻസും നാനോ ടെക്‌നോളജിയും വളരെ ചെറിയ കാര്യങ്ങളുടെ പഠനവും പ്രയോഗവുമാണ്, കൂടാതെ രസതന്ത്രം, ജീവശാസ്ത്രം, ഭൗതികശാസ്ത്രം, മെറ്റീരിയൽ സയൻസ്, എഞ്ചിനീയറിംഗ് തുടങ്ങിയ എല്ലാ ശാസ്ത്ര മേഖലകളിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കാനാകും.
• നാനോ ടെക്‌നോളജി എന്ന പദം ഉണ്ടായത് നാനോമീറ്ററിൽ നിന്നാണ്, അതായത്, ഒരു മീറ്ററിന്റെ ഒരു ബില്യണിലൊന്ന് (10−9) എന്നതിന് തുല്യമാണ്, ഈ പദം 1974-ൽ നോറിയോ തനിഗുച്ചി ഉപയോഗിച്ചു.
• ഇത് ആറ്റോമിക്, മോളിക്യുലാർ, സൂപ്പർമോളികുലാർ സ്കെയിലിൽ ദ്രവ്യത്തിന്റെ കൃത്രിമത്വമാണ്.
• നാനോടെക്നോളജിയുടെ ആദ്യ സിദ്ധാന്തം 1959 ൽ പ്രശസ്ത ഫിസിക്സ് പ്രൊഫസർ ഡോ. റിച്ചാർഡ് ഫെയ്ൻമാൻ അവതരിപ്പിച്ചു.
• 1981-ൽ സ്കാനിംഗ് ടണലിംഗ് മൈക്രോസ്കോപ്പിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തവും 1985-ൽ ഫുള്ളറിൻ കണ്ടെത്തലും നാനോടെക്നോളജിയുടെ ആവിർഭാവത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.
• നാനോടെക്നോളജിയിൽ പ്രധാനമായും രണ്ട് സമീപനങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 

• "ബോട്ടം-അപ്പ്" സമീപനത്തിൽ, തന്മാത്രാ തിരിച്ചറിയൽ തത്വങ്ങളാൽ രാസപരമായി സ്വയം കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്ന തന്മാത്രാ ഘടകങ്ങളിൽ നിന്നാണ് മെറ്റീരിയലുകളും ഉപകരണങ്ങളും നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.
• "ടോപ്പ്-ഡൌൺ" സമീപനത്തിൽ, ആറ്റോമിക്-ലെവൽ നിയന്ത്രണമില്ലാതെ വലിയ എന്റിറ്റികളിൽ നിന്നാണ് നാനോ ഒബ്ജക്റ്റുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്.

നാനോ ടെക്നോളജിയുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

നാനോടെക്നോളജിയെ ചിലപ്പോൾ ഒരു പൊതു-ഉദ്ദേശ്യ സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കാരണം, അതിന്റെ വിപുലമായ രൂപത്തിൽ ഇത് മിക്കവാറും എല്ലാ വ്യവസായങ്ങളിലും സമൂഹത്തിന്റെ എല്ലാ മേഖലകളിലും കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തും. മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകളും "ആദ്യ തലമുറ" നിഷ്ക്രിയ നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപയോഗത്തിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു:

• ടൈറ്റാനിയം ഓക്സൈഡും സിങ്ക് ഓക്സൈഡും സൺസ്ക്രീൻ, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, ഉപരിതല കോട്ടിംഗ്, ചില ഭക്ഷ്യ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 

• ഗെക്കോ ടേപ്പ് നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാർബൺ അലോട്രോപ്പുകൾ;
• ഭക്ഷണപ്പൊതികൾ, വസ്ത്രങ്ങൾ, അണുനാശിനികൾ, വീട്ടുപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ.
•  മുറിവുകൾ വേഗത്തിൽ സുഖപ്പെടുത്താൻ ബാൻഡേജുകളിൽ വെള്ളി നാനോ കണങ്ങൾ ചേർക്കുന്നു.
• അസ്ഫാൽറ്റും കോൺക്രീറ്റും വെള്ളം ഒഴുകുന്നതിനും കൂടുതൽ കരുത്തുറ്റതാക്കുന്നതിനുള്ള നാനോമോളികുലാർ ഘടനകൾ.
• ബയോ ആക്റ്റീവ് കോട്ടിംഗുകളുള്ള സ്വയം വൃത്തിയാക്കുന്ന പ്രതലങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, വിൻഡോകൾ, കണ്ണാടികൾ, ടോയ്‌ലറ്റുകൾ). 
• നാനോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്
• ഗ്ലാസുകളിൽ ഫ്യൂംഡ് സിലിക്ക നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ചേർത്താണ് ഫയർ റെസിസ്റ്റന്റ് ഗ്ലാസുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്.

നാനോ മെഡിസിൻ-

ഇത് നാനോ ടെക്നോളജിയുടെ മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനാണ്. നാനോമെഡിസിൻ എന്ന വിഭാഗത്തിൽ   മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളായ  നാനോഇലക്‌ട്രോണിക് ബയോസെൻസറുകൾ മുതൽ , കാൻസർ ചികിത്സ, ടിഷ്യു എഞ്ചിനീയറിംഗ് വഴി കേടായ ടിഷ്യു നന്നാക്കൽ വരെ ഉൾപ്പെടുന്നു.

പരമ്പരാഗത മരുന്നുകളുടെ പ്രശ്നങ്ങൾ-

▪ പരമ്പരാഗത മരുന്നുകൾ ശരിയായി ശരീരത്തിൽ ലയിക്കുന്നില്ല.

▪ മരുന്ന്  ഗുണം ലഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ശരീരം മരുന്ന് നീക്കം ചെയ്യുന്നു.

▪ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാകാനുള്ള സാധ്യത ഏറയാണ്.

കൃഷി-

ജൈവ സംയോജിത നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ (എൻക്യാപ്‌സുലേഷൻ) ഉപയോഗിച്ച് കാർഷിക ഉൽപാദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുക. കീടങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, അത്യാധുനിക നാനോ ടെക്‌നോളജി നാനോജെൽസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഫെറോമോണുകൾക്ക് വികസിപ്പിക്കുക എന്നിവയെല്ലാം കാർഷിക മേഖലയിലെ നാനോടെക്നോളജി മുന്നേറ്റത്തിന്റെ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

ജല പരിപാലനവും  പരിഹാരവും

• ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും ഉപ്പുനീക്കത്തിനും വിഷാംശം ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനുമുള്ള നാനോമെംബ്രണുകൾ.
• മലിനീകരണവും രോഗകാരികളെയും  കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള നാനോസെൻസറുകൾ.
• ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും പരിപാലനത്തിനുമുള്ള  കാന്തിക നാനോകണങ്ങൾ.

കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ

• കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ (CNT) കണ്ടെത്തിയത് 1991-ലാണ്. ബക്കിബോളുകൾ വൃത്താകൃതിയിലാണെങ്കിൽ, നാനോട്യൂബുകൾ ഒരു ഗോളം സൃഷ്ടിക്കാൻ ചുറ്റും മടക്കാത്ത സിലിണ്ടറുകളാണ്. നാനോട്യൂബുകൾ ഫുള്ളറിൻ ഘടനാപരമായ കുടുംബത്തിലെ അംഗങ്ങളാണ്.
• ഇത് ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു രചനയാണ്, ഓരോ കാർബൺ ആറ്റവും മറ്റ് മൂന്ന് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുമായി കോവാലന്റ് ആയി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 
• ഇതിന് 1 nm വരെ ചെറിയ വ്യാസവും നിരവധി സെന്റിമീറ്റർ വരെ നീളവുമുണ്ട്. ബക്കിബോളുകൾ പോലെ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ ശക്തമാണെങ്കിലും അവ പൊട്ടുന്നില്ല. അവയ്ക്ക്‌  വളയാൻ കഴിയും, പുറത്തിറങ്ങുമ്പോൾ അവ അവയുടെ യഥാർത്ഥ രൂപത്തിലേക്ക് തിരികെ വരുകയ്യും ചെയ്യും.

For More,

Download Nanotechnology PDF (Malayalam)

Download Defence Technologies in India PDF (Malayalam)

Download ISRO and its achievements PDF (Malayalam)

Development of Science and Technology in India 

Kerala PSC Degree Level Study Notes

Download BYJU'S Exam Prep App for Kerala State Exams