NANOTECHNOLOGY: भविष्य का विज्ञान

NANOTECHNOLOGY 

क्या आपने कभी सोचा हैं, यदि हम किसी भी चीज़ को उसके आकर से लाखो गुना छोटा बना दे तब उसका उपयोग कैसे होगा या क्या ऐसा हो सकता हैं! आइए, ऐसे भविष्य की कल्पना करें जब कम्प्यूटर अधिक तेजी से काम करेंगे, स्टील से हल्के मगर उससे सौ गुना मजबूत पदार्थ तैयार होंगे और पार्किसन्स और एड्‌स जैसी बीमारियों का इलाज खास चिकित्सीय युक्तियों की मदद से हो सकेगा ।
यह कोई सपना या किसी विज्ञान की कोरी कल्पना नहीं बल्कि अणुओं और परमाणुओं के स्तर पर काम करने वाली नैनो टेक्नोलॉजी या नैनो तकनीक से ये सभी संभावनाएं भविष्य में वास्तविकता में बदलने वाली है ।

दरअसल, अति सूक्ष्म आकार के कणों के विज्ञान को ही नैनो विज्ञान की संज्ञा दी जाती है । चूंकि प्रौद्योगिकी यानि टेक्नोलीजी विज्ञान को उपयोगी बनाने का ही एक साधन है, Nanotechnology वास्तव में नैनो विज्ञान का ही व्यावहारिक रूप है, वैज्ञानिकों का कहना है कि Nanotechnology  द्वारा युक्तियाँ, उपकरण आदि सूक्ष्म, कम स्थान घेरने वाले तथा वर्तमान युक्तियों की तुलना में कहीं अधिक दक्ष हो जाएंगे।

ऐसे में इस संसार के कारोबार को संभालना और आसान हो जाएगा। अधिक ऊर्जा दक्षता प्राप्त करना तथा पर्यावरण अनुकूल परिस्थितियां उत्पन्न करना भी सहज हो जाएगा आइए, यह जानने की कोशिश करें कि नैनो असल में है क्या ?

Nanotechnology  वह Applied science है, जिसमें 100 नैनोमीटर से छोटे Particle पर भी काम किया जाता है| 

ऐसा कहा जा रहा है कि भविष्य में हर तकनीक का आधार नैनो होगा, वर्तमान में भी हमारी रोजमर्रा की जरुरत की चीजों से लेकर मेडिसिन और बड़ी-बड़ी मशीनरी में Nanotechnology  का उपयोग किया जा रहा है, आइये इस लेख के माध्यम से Nanotechnology  के बारे में जानते है.

"Neno" एक ग्रीक शब्द है, जिसका शाब्दिक अर्थ है सूक्ष्म, छोटा या बौना और Neno ऐसे पदार्थ है जो अति सूक्ष्म आकार वाले तत्वों से बने होते है. अर्थार्त यह Technology वह Applied Science है, जिसमें 100 नैनोमीटर से छोटे Particles पर भी काम किया जाता है| Nanotechnology अणुओं व परमाणुओं की इंजीनियरिंग है, जो भौतिकी, रसायन, बायो इन्फॉर्मेटिक्स व बायो टेक्नोलॉजी जैसे विषयों को आपस में जोड़ती है| 

क्या आप जानते है कि इस टेक्नोलॉजी की मदद से बायो साइंस, मेडिकल साइंस, इलेक्ट्रॉनिक्स आदि में क्रांतिकारी बदलाव लाया जा सकता है क्योंकि इससे किसी भी वस्तु को हल्का, मजबूत  और भरोसेमंद बनाया जा सकता है, यही कारण है की यह तकनीक तेज़ी से आगे बढ़ रही हैं| 

ऐसा कहना गलत नही होगा की नैनो टेक्नोलॉजी साइंस का वो रूप है जिसके कारण मोबाइल नाखून जितना छोटा या ऐसी मशीनें जो शरीर के अंदर छोटे-छोटे कणों में जाकर ऑपरेशन कर सकेंगी, हेना हैरान करने वाली बात परन्तु इस Technology से यह सब संभव हैं| 

Nenotechnology की शुरुआत कैसे हुई थी

Nanoscience और Nanotechnology के पीछे विचार और अवधारणाएं, 29 दिसंबर 1959 को Celifornia institute of tecnlogy (CalTech) में एक अमेरिकी भौतिक सोसाइटी की बैठक में भौतिकशास्त्री Richerd fenman ने अपने एक व्याख्यान में कहा था| 

Richerd fenman

 “There’s Plenty of Room at the Bottom” और यही वाक्य आगे चलकर Nanotechnology का आधारस्तम्भ बना|  अपने भाषण में, fenman ने एक प्रक्रिया का वर्णन भी किया जिसमें वैज्ञानिक अलग-अलग परमाणुओं और अणुओं को हेरफेर करने और नियंत्रित करने में सक्षम होंगे, fenman  ने अपनी कल्पना में आने वाले कल का सपना देखा था। लेकिन तब उनके पास न तो इतने आधुनिक और सक्षम उपकण थे और न ही इतनी उन्नत सुविधाएँ। उनके लिए अणु-परमाणुओं से खेलना उतना आसान नहीं था, जितना आज हमारे लिए है, एक दशक बाद, अत्याधुनिक मशीनिंग के अपने अन्वेषण में, प्रोफेसर Norio taniguchi ने Nanotechnology  शब्द का प्रयोग किया था| 

 Norio taniguchi

Nanotechnology क्या हैं  ?

Nanotechnology 'चीजों' के निर्माण से संबंधित अनुसंधान और नवाचार का एक क्षेत्र है - जिसमे आमतौर पर, सामग्री और उपकरण को - परमाणुओं(atom) और अणुओं(molecule) के पैमाने(scale) पर रख कर बनाया जाता हैं । इसे एक उदाहरण से समझे तो 

-एक नैनोमीटर एक मीटर का एक अरबवाँ हिस्सा होता है: 

-एक नैनोमीटर हाइड्रोजन परमाणु के व्यास का दस गुना।

-एक नैनोमीटर एक मानव बाल के व्यास का औसतन, 80,000 नैनोमीटर है। 

ऐसे पैमानों(scale) पर, भौतिकी और रसायन विज्ञान के सामान्य नियम अब लागू नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, सामग्री की विशेषताएं, जैसे कि उनका रंग, शक्ति, चालकता और प्रतिक्रियाशीलता,

 नैनोस्केल और मैक्रो के बीच काफी भिन्न हो सकते हैं। कार्बन 'नैनोट्यूब' स्टील की तुलना में 100 गुना मजबूत है और छह गुना हल्का है।

NANOTECHNOLOGY बहुत, बहुत छोटा है।

जब कुछ Nanoscale पर होता है, तो वह कम से कम एक आयाम(dimension) में 1 - 100 nanometers (nm) के बीच मापता है। जब चीजें यह छोटी होती हैं, तो वे हमारी आंखों से देखने के लिए बहुत छोटी होती हैं, या यहां तक कि एक विशिष्ट प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के साथ भी। वैज्ञानिकों को विशेष उपकरण विकसित करने पड़े हैं, जैसे कि scanning probe microscopes,  के लिए सामग्री को देखने के लिए जो nanometer आकार के पैमाने(scale) पर हैं।

कुछ चीज़े मूल रूप से ही नैनोस्केल पैमाने पर होती हैं, जैसे पानी के अणु या सिलिकॉन परमाणु होते हैं। 

Nanoscience और Nanotechnology  के मौलिक सिद्धांत

यह कल्पना करना भी कठिन है कि कितनी छोटी Nanotechnology   होती है|  एक नैनोमीटर एक बिलियन मीटर होता है, या 1 नैनोमीटर = 10-9 मीटर. उदाहरण हैं,

- 1 इंच में 25,400,000 नैनोमीटर होते हैं.

- अखबार की 1 शीट लगभग 100,000 नैनोमीटर मोटी होती है.

Nanoscience और Nanotechnology में परमाणुओं और अणुओं को देखने और नियंत्रित करने की क्षमता होती है, पृथ्वी पर सब कुछ परमाणुओं से ही तो बना होता है- चाहे वो खाना हो जो हम खाते हैं, जो कपड़े पहनते हैं, इमारतें और घर हमारा शरीर आदि| लेकिन आंखों की मदद से परमाणु को देखना असंभव है, यहाँ तक की Microscope से भी नहीं देखा जा सकता हैं| 

नैनोस्केल में चीजों को देखने के लिए आवश्यक सूक्ष्मदर्शी Microscope का लगभग 30 साल पहले ही आविष्कार हुआ था, स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोप (STM) और  परमाणु बल माइक्रोस्कोप (AFM) के साथ ही Nanotechnology  का भी जन्म हुआ था|

Nanotechnology के लाभ

Nanotechnology   की मदद से नैनो आकर में पदार्थ को नियंत्रित करके कई ऐसे अनुप्रयोग किये जा सकते है जो सामान्य दशा में संभव नहीं होते हैं, Nanotechnology में काम आने वाले पदार्थों को नैनोमटैरियल्स कहा जाता है.

इस टेक्नोलॉजी के कुछ उपयोग इस प्रकार हैं:

- Nanotechnology से खाद बनाई जा सकती है जिससे फसल के उत्पादन को बढ़ाया जा सकता है|

- Nanotechnology का उपयोग हमारे कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक Devices में बहुत पहले से ही हो रहा है उदाहरण के लिए कंप्यूटर के सर्किट और प्रोसेसर को बनाने के लिए सिलिकॉन का इस्तेमाल किया जाता है जो कि एक अर्धचालक है|

- आने वाले समय में इस Nanotechnology का इस्तेमाल बल्ब में भी होगा किसके कारण बिजली की खपत भी कम होगी और रौशनी भी अधिक होगी|

- इससे ऐसी सूक्ष्म दवा बनाई जा सकेगी, जो कैंसर की करोड़ों कोशिकाओं में से किसी एक को पहचान कर उसका अलग से इलाज कर सकेगी|

- Nanotechnology में किसी भी पदार्थ की Molecular assembling को समझ कर उसके आकार को आपके बाल के आकार जितना छोटा बनाया जा सकता है, और इसकी प्रोसेसिंग क्षमता भी आज की तुलना में कई गुना बेहतर होगी|

भविष्य में ऐसा कोई क्षेत्र नहीं होगा, जो Nanotechnology का इस्तेमाल नहीं करेगा, तकनीकी जानकारों का मानना है कि आने वाला समय Nanotechnology का होगा | 

NANOSCALE पर,चीज़े अलग-अलग और अप्रत्यक्ष तरीके से व्यव्हार दर्शाती है।

नैनोस्केल(nanoscale) में, कई सामान्य सामग्री असामान्य गुणों का प्रदर्शन करती हैं, जैसे कि

उदाहरण के लिए, macroscale में, सोना'gold' (Au) चमकदार और पीला है। हालांकि, जब सोने के कण आकार में 25 NM  होते हैं, तो वे लाल दिखाई देते हैं। छोटे कण प्रकाश के साथ अलग-अलग संपर्क करते हैं, इसलिए सोने के कण एक अलग रंग दिखाई देते हैं। कणों के आकार और आकार के आधार पर, सोना लाल, पीला या नीला दिखाई दे सकता है।

Nanotechnology  क्या कर सकती है?

Nanotechnology की सहायता से हम ऊर्जा की खपत की क्षमता बढ़ा सकते हैं, पर्यावरण को साफ करने, और प्रमुख स्वास्थ्य समस्याओं को हल करने की क्षमता के रूप में उपयोग किया जा सकता हैं। यह काफी कम लागत पर बड़े पैमाने पर विनिर्माण उत्पादन बढ़ाने में सक्षम बनाया जा सकता है। Nanotechnology के उत्पाद छोटे, सस्ते, हल्के और अधिक कार्यात्मक होंगे और 

विनिर्माण उत्पादन क्षेत्र में उत्पादन करने के लिए कम ऊर्जा और कम कच्चे माल की आवश्यकता होगी।

विकासशील दुनिया में Nanotechnology  के बारे में क्या?

विकासशील दुनिया में Brazil, Chile, China, India, Philippines, South Korea, South Africa और Thailand ने सरकार द्वारा वित्त पोषित कार्यक्रमों और अनुसंधान संस्थानों की स्थापना करके nanotechnology  के प्रति अपनी प्रतिबद्धता दिखाई है। University of Toronto, Joint Centre for Bioethics के शोधकर्ताओं ने इन देशों को 'front-runners' (China, South Korea,India) और 'middle ground' players (Thailand, Philippines, South Africa, Brazil, Chile) के रूप में वर्गीकृत किया है। इसके अलावा, Argentina और Mexico 'up and comers' में बांटा हैं| 

हालांकि उनके पास nanotechnology  का अध्ययन करने वाले शोध समूह तो  हैं, लेकिन उनकी सरकारों ने अभी तक समर्पित धन का आयोजन नहीं किया है।

विकासशील देशों के लिए संभावित लाभ क्या हैं?

Nanotechnology उन समस्याओं के लिए समाधान है, जो गरीब देशों के विकास में बाधा डालती हैं, विशेष रूप से स्वास्थ्य और स्वच्छता, खाद्य सुरक्षा और पर्यावरण के संबंध में। एक रिपोर्ट के अनुसार  " "विकासशील दुनिया में Nanotechnology विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसमें कम श्रम, व कम भूमि की जरुरत होती हैं; इसका उपयोग से अत्यधिक उत्पादन और किफायती हैं; और इसके लिए केवल मामूली मात्रा में सामग्री और ऊर्जा की आवश्यकता होगी है "।

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