நானோ தொழில்நுட்பம்

நானோ தொழில்நுட்பம்

நானோ தொழில்நுட்பம் எனப்படுவது 100 நானோ மீட்டருக்கும் குறைவான அளவுகளால் அமைந்த உருவ அமைப்புகளைக் கொண்டு, அச்சிறு அளவாக அமையும்பொழுது சிறப்பாக வெளிப்படும் பண்புகளைக் கொண்டு ஆக்கபடும் கருவிகளும், அப்பொருட்பண்புகளைப் பயன்படுத்தும் நுட்பியலும் நானோ தொழில் நுட்பம் என்று அழைக்கப்படுகின்றது.

ஒரு நானோ மீட்டர் என்பது ஒரு மீட்டரின் 1,000,000,000ல் (ஒரு பில்லியனில், 10−9) ஒரு பங்கு. ஒரு நானோ மீட்டர் நீளத்தில் 8-10 வரையான அணுக்களே அமர முடியும். பொதுவாக ஒரு மனிதர்களின் தலைமுடியானது 70,000 முதல் 80,000 நானோ மீட்டர் தடிப்புடையது. புகையிலைப் புகையின் மிகச்சிறிய துணுக்கு 10 நானோமீட்டர்.

நானோ தொழில் நுட்பம் என்பது உண்மையிலேயே பல துறைகளிலும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய, ஏற்படுத்திவரும் ஒரு நுட்பம் ஆகையால் நானோ தொழல்நுட்பங்கள் (நானோ நுட்பியல்கள்) என்று பன்மையில் அழைக்கப்பட வேண்டிய ஒன்று. காரணம் நானோ தொழில் நுட்பம் ஒரு தனிப்பட்ட துறையில் மட்டும் செல்வாக்கு செலுத்த தொடங்கவில்லை மாறாக உயிரியல், வேதியியல், இயற்பியல், மின்னியல், மருத்துவம், பொறியியல் என்று பல்துறைகளில் தாக்கம் செய்து வருகின்றது.

அமெரிக்காவின் நேசனல் நானோ டெக்னாலச்சி இனிசியேட்டிவ் (National Nanotechnology Initiative) (நாட்டின் நானோ தொழில்நுட்ப முன்னூட்டு) என்பது நானோ தொழிநுட்பத்தைக் கீழ்க்காணுமாறு வரையறை செய்கின்றது. “Nanotechnology is the understanding and control of matter at dimensions of roughly 1 to 100 nanometers, where unique phenomena enable novel applications.” நானோ தொழில்நுட்பம் என்பது 1-100 நானோ மீட்டர் அளவிலான பொருளின் இயல்புகளை அறிந்து கட்டுப்படுத்தி, அதன் தனிச்சிறப்பால் நிகழும் புது விளைவுகளின் அடிப்படையில் புது பயன்பாடுகளுக்கு வழி வகுப்பதாகும்.

கருவிகளை சிறிதாக்கிக்கொண்டே போவதின் விளைவாக அணுப் புறவிசை நுண்ணோக்கி (atomic force microscope (AFM)) மற்றும் வாருதல் வகை புரை ஊடுருவு மின்னோட்ட நுண்ணோக்கி (scanning tunneling microscope (STM)) போன்ற மிகுதுல்லிய நுண்கருவிகள் உருவாக்கப்பட்டுப் பயன்பாட்டில் உள்ளன.

தொழில்நுட்பத்தின் தொடக்கம்

இது பற்றி முதலில் டிசம்பர் 29, 1959 ல் இயற்பியல் ஆய்வாளரும் பின்னர் நோபல் பரிசு பெற்ற அறிஞரும் ஆகிய ரிச்சர்டு ஃபெயின்மான் ஓர் உரையை நிகழ்த்தினார். அதன் தலைப்பு “There’s Plenty of Room at the Bottom,” (உள்ளே ஏராளமாக இடம் உள்ளது). அணு அளவில் மாற்றங்கள் நடைபெறுவதை இயற்கை தடை செய்யவில்லை என்றார்.

 இந்த வருங்காலத் தொழில் நுட்பத்தால் இயற்பியலின் வழி பயன்பாடுகளில் மாற்றம் ஏற்படும் என்பதையும் அவர் குறிப்பிடத் தவறவில்லை. அதாவது புவியீர்ப்பு கொள்கை போன்றவை செயலிழந்து போவதுடன் மேற்பரப்பு இழுவிசைமற்றும் வேண்டர்வாலின் கவர்ச்சி என்பன முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன.

நானோ தொழில் நுட்பம் (nanotechnology) என்ற சொல்லை முதல் முதலில் டோக்கியோ அறிவியல் பல்கலைக்கழகப் (Tokyo Science University) பேராசிரியர் நொரியோ தனிகுச்சி (Norio Taniguchi) என்பவர் 1974ல் அறிமுகப்படுத்தினார். (1980 களில் இந்த கருத்து மேலும் டாக்டர் எரிக் டிரெக்ஸ்லர் என்பவரால் பகுத்தாராயப்பட்டது. இவரே நானோ தொழில் நுட்பத்தை பேச்சுக்கள் மற்றும் புத்தகங்கள் மூலம் வெளிக்கொணர்ந்தவர்.

1980 களில் இரண்டு கண்டு பிடிப்புகளுடன் நனோ நுட்பியல் வளர்ச்சி அடையத்தொடங்கியது.

                                                                                                                                                                                                

1. சிறுகூட்ட அணுதொகை அறிவியல் அல்லது துணுக்கறிவியல் (cluster science) பிறப்பு

2. புரை ஊடுருவு மின்னோட்ட வருடு நுண்ணோக்கி (scanning tunneling microscope (STM)) இன் கண்டுபிடிப்பு

இந்த தொழில் நுட்பம் மூலம் வெவ்வேறு பண்புகளையுடைய துகள்களை (துணிக்கைகளை) ஒன்று சேர்க்க முடிகின்றது உதாரணமாக காந்தவியல், மின்னியல் அல்லது ஒளியியல் போன்றவற்றைக் குறிப்பிடலாம். நானோ துணிக்கைகள் தொகையாக கொண்டு வரும் போது அவை தமது பொறியியல் தன்மையைக் காட்டுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக பாரம்பரிய பாலிமரை நானோ தொழில் நுட்பத்தால் உறுதியூட்டப்படலாம். இவற்றை நாம் மாழைகளுக்கு (உலோகங்களிற்குப்) பதிலாகப் பயன்படுத்தலாம். இதன்காரணமாக பாரமற்ற உறுதியான அமைப்புகள் கிடைக்கின்றன.இந்தியா உட்பட பல நாடுகளில் இந்த ஆராய்ச்சி நடைபெறுகின்றது. இது அடுத்த தலைமுறையின் தொழில் நுட்பம் எனக்கருதப்படுவதால் ஆராய்ச்சிகள் மிக இரகசியமாகவே நடைபெறுகின்றன.

நானோ தொழில்நுட்பக் கட்டமைப்பு

நானோ தொழினுட்பவியலில் பயன்படுத்தப்படும் பிரதான மூலகம் காபனாகும். கடுங்கரி, வைரம் என்பன காபனின் பிறதிருப்பங்களாகும். புளோரின் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்பட்ட காபனின் மூன்றாவது பிறதிருப்பமாகும். காபன் பக்கி பந்து, காபன் நானோ குழாய், காபன் நானோ ஊதுகுழாய் என்பன புளோரின் மூலம் உற்பத்தியாக்கப்பட்ட சில பொருட்களாகும்.

நானோ தொழில்நுட்பத்தின் பல்வேறு பயன்பாடுகள்

மருத்துவத்துறை

உடலியல் மற்றும் மருத்துவத்துறை நானோ கருவிகள் உடலின் சிறிய உறுப்புகள், செல்களோடும் தொடர்பு கொள்ளும் அளவுக்கு வடிவமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன. மருத்துவத்தில் நானோ தொழில்நுட்பத்தின் மூலம், எந்த உறுப்பின் மீது செயல்படுத்த வேண்டுமோ அதைத் துல்லியமாகத் தேர்வு செய்து, தேவையான மருத்துவ சிகிச்சை அளிக்க முடியும். அதிகபட்ச பயன்பாடு, மிகக்குறைந்த பக்கவிளைவு என்பதே இதன் நோக்கம்.

மாலிக்யூலர் நானோ தொழில்நுட்பம்

நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியோடு ஒப்பிடுகையில் மாலிக்யூலர் நானோ தொழில்நுட்பம் இன்னும் ஆய்வுக்கட்டத்தில்தான் உள்ளது. இத்தொழில்நுட்பம் துல்லியமான, மூலக்கூறு அளவிலான கட்டுமானத் தொகுப்புகளின் அடிப்படையில் உற்பத்தி செய்வது தொடர்பானதாகும். கட்டுமானத் தொகுப்புகளில் இயற்கை மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்துதல், ஆர்கானிக் பைபர், ஆர்கானிக் கிரிஸ்டல்கள் தொடர்பாக விஞ்ஞானிகள் ஆய்வு செய்து வருகின்றனர்.

நவீன கருவிகள், சென்சார்கள்

நானோ அளவுகளின் அடிப்படையில் தயார் செய்யப்படும் கருவிகள், செயல்பாட்டுத்திறன் மிக்கவையாக இருக்கும். மருந்துகள் குறிப்பிட்ட வைரசின் மீது மட்டும் செயல்படுவதை இதற்கு உதாரணமாகக் கொள்ளலாம். புகைப்படம் எடுக்க விசை முடுக்கப்பட்ட உடன் அதனைக் கிரகிக்கும் சென்சார் ஒளியை உமிழ்வதும் இதுபோன்றதே. மாலிக்யூலர் நானோ தொழில்நுட்பத்துடன் இவை நெருங்கிய தொடர்பு கொண்டிருக்கின்றன.

மருத்துவ ரோபோக்கள்

மாலிக்யூலர் நானோ தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய பயன்பாடு, மருத்துவத்துறையில் நானோ ரோபோக்கள், நானோ மருந்துகள் ஆகும். நானோ ரோபோ தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் மரபணு பிரச்னையை சரி செய்தல், மனிதனின் இயற்கை ஆற்றலை அதிகரித்தல், உடல் உபாதைகளில் இருந்து வலியற்ற நிவாரணம், நோய்களில் இருந்து விரைவாக குணமடைதல் போன்றவை சாத்தியமாகும். இருந்தபோதும், அக்கருவிகள் தாங்களாகவே மனித உடலில் சுயமாக மாற்றங்களை நிகழ்த்த அனுமதிக்கப்பட மாட்டாது. அவை வரைமுறைக்கு உட்படுத்தப்பட்டே செயல்பாட்டுக்கு கொண்டு வரப்படும்.

நானோ தொழில்நுட்பத்தின் பயன்கள்

இத்தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் அதீத திறன்மிக்க கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்க முடியும். கருவிகளையும் உபகரணங்களையும் தற்போதைய எடையை விட 50 மடங்கு லேசாக, அதேசமயம் தற்போதுள்ள வலிமையோடு தயாரிக்க முடியும். ஜெட் விமானங்கள், ஏவுகணைகள், கார்கள் ஏன் நாற்காலிகள் உட்பட அனைத்தையும், மிகவும் உறுதியானதாக, எடைகுறைவாக, மிகக்குறைந்த செலவில் தயாரிக்க முடியும்.

மாலிக்யூலர் அறுவைசிகிச்சை உபகரணங்கள், கம்ப்யூட்டர்களின் வழிகாட்டுதலுடன் ரத்த ஓட்டத்தில் கலந்து, கேன்சரை உருவாக்கும் செல்களை அழித்தல், மோசமான பாக்டீரியாக்களை எதிர்த்தல், ரத்தக்குழாய் அடைப்பைச் சரி செய்தல், தேவையான பிராண வாயுவை பலவீனமான இடங்களுக்கு பரவச் செய்தல் போன்ற அனைத்துப் பணிகளையும் செய்ய முடியும்.

அனைவருக்கும் சிறந்த உடல்நலத்தை வழங்க இது உறுதுணையாக இருக்கும். சின்னம்மை மிக அரிதாகக் காணப்படுவது போன்று, உடல்நலக்குறைவும் மிகஅரிதாகவே இனி இருக்கும். இறந்த செல்களை மாற்றி அமைப்பது கூட சாத்தியமாகும்.

நானோ தொழில்நுட்பத்தின் அபாயம்

மனித குல மேம்பாட்டுக்கு இத்தொழில்நுட்பம் உதவிகரமானதாக இருந்தாலும், இதன் அபாயமான மறுபக்கத்தையும் மறுக்க இயலாது. ஆக்கத்துக்குப் பயன்படுத்துவதைப் போலவே, இதன்மூலம் மலிவான, அபாயகரமான ஆயுதங்களையும் தயாரிக்க முடியும். மாலிக்யூலர் நானோ தொழில்நுட்பத்தில் ரோபோக்கள், மருந்துகள், கருவிகள் உள்ளிட்டவை தாங்களாகவே பெருகிக்கொள்ளக்கூடிய அபாயமும் உண்டு.

எனவே, சுயமாக பிரதி செய்து கொள்ளக்கூடிய நிலை, மனிதனின் கட்டுப்பாட்டுக்குள் மட்டுமே இருக்க வேண்டும். அந்த உற்பத்திக்குத் தேவையான கனிமவளங்கள் சுரண்டப்படக்கூடும்.

நானோ தொழில்நுட்பம் அன்றாட வாழ்வில் இணைந்திருக்கிறது. ஆனால் இது துவக்கம் மட்டுமே. நானோ தொழில்நுட்பம் உடல்நலம் மற்றும் சூழலியல் பிரச்னைகளையும் உள்ளடக்கி இருக்கிறது. பல்வேறு பகுதிகளில் நடந்த ஆய்வுகளில், நானோ தொழில்நுட்பம் எதிர்பாராத விளைவுகளையும் தந்திருப்பது தெரிய வந்துள்ளது. காலுறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் சில்வர் நானோபார்ட்டிக்கிள்கள், வியர்வை துர்நாற்றத்தை தடுக்கின்றன. அதேசமயம் அவை சுத்திகரிப்பு நிலையங்களில் உள்ள நல்ல பாக்டீரியாக்களையும் பதம் பார்க்கின்றன.

நானோ பார்டிக்கிள் மூலம் சுவாசித்த எலியின் மூளை, நுரையீரல்களில் நானோ பார்ட்டிக்கிள்கள் தங்கி விட்டிருக்கின்றன. நானோ டைட்டானியம் டை

ஆக்சைடை சுவாசித்த பிராணியின் டி.என்.ஏ.,க்கள் பாதிக்கப்பட்டிருக்கின்றன. மனிதனுக்கு இதனால், கேன்சர், இதய நோய் போன்ற பெருநோய்களை உருவாக்கக் காரணியாகலாம். நானோ புரட்சியால் பயன்கள் விளையும் அளவுக்கு, அபாயங்களும் நேரிடும். எனவே நானோ தொடர்பான ஆய்வுகளும், பயன்பாடுகளும் கடுமையான கட்டுப்பாடுகளுடனே மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். அதுதான் சூழலியல் அபாயங்களைக் குறைக்கும்.

You Might Also Like