നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ
From Wikipedia, the free encyclopedia
ദ്രവ്യത്തെ അതിന്റെ പരമാണുതലത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് നാനോടെൿനോളജി. പരമാണുതലം എന്നാൽ ഒരു മൈക്രോ മീറ്ററിൽ താഴെ എന്നാണ്. ഈ അളവിൽ ഉള്ള സുക്ഷ്മ യന്ത്രങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം അവയുടെ പരിരക്ഷ തുടങ്ങിയവയും നാനോടെൿനോളജിയുടെ പരിധിയിൽ വരുന്നു. എന്നാൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാര്യം നാനോടെൿനോളജി ഒരു പ്രത്യേക ശാസ്ത്ര ശാഖയുടെ കീഴിൽ വരുന്നില്ല എന്നതാണ്. ഇതിൽ നിന്നു കിട്ടുന്ന ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ എല്ലാ ശാസ്ത്ര മേഖലകൾക്കും ഗുണം ചെയ്യും.
ദ്രവ്യത്തെ നാനോതലത്തിൽ ചെറുതായി പരുവപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അത് ഭൌതിക-കാന്തിക-രാസ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകും. ഇങ്ങനെ നാനോ അവസ്ഥയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തി നവീനവും കാര്യക്ഷമതയുള്ളതുമായ ഉത്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുക 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 കണ്ടുപിടിത്തമാണ് 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.