නැනෝ තාක්ෂණය ගැන ඔබත් දැනුවත්ද?

ඔබේ අත්ල මත තැබූ දෙයක් ඔබේ අත්ලේ මාංශ පේශීන් හරහා ගලාගියොත් ඔබට කුමක් වේවිද? අද මේ ලිපිය හරහා ඔබට දැනගන්න අවස්තාව ලැබෙන්නේ එවැනි හැකියාවක් ඇති සියුම් අංශු යොදාගෙන අද ලෝකයේ විවිධ ක්ෂේත්‍ර ඔස්සේ දියුණු කරගෙන යන තාක්ෂණයක් පිලිබදවයි. මේ තාක්ෂණය සාමාන්‍ය භාවිතයේදී හදුන්වන්නේ නැනෝ තාක්ෂණය විදියටයි (නිණිති තාක්ෂණය​). ලෝකයේ වගේම ලංකාවේ පර්යේෂකයිනුත් අද වෙනකොට මේ තාක්ෂණය යොදාගන්නවා වගේම ඒ සම්බන්ධ පර්යේෂණත් සිදුකරනවා.

මොකක්ද මේ නැනෝ තාක්ෂණය කියන්නේ?

නැනෝ මීටර් එකක් කියන්නේ මිටරයෙන් දහයේ සෘණ නවයේ බලයක දුරක් (මීටරයකින් බිලියනයකින් එක් කොටසක්). දැනට ලෝකයේ නැනෝ මීටර් 0.2ක සිට 100 දක්වා ප්‍රමාණයේ අංශු යොදාගෙන පර්යේෂණ සිදුකරනවා. විශේෂයෙන් මේ ප්‍රමාණයේ අංශු නිපදවීමට මුලික හේතු කීපයක්ම තිබෙනවා. පරමාණු එකිනෙක එකතුවී අපට පියවි ඇසෙන් පෙනන ප්‍රමාණයේ වස්තුන් සැදීමේදී එම පරමාණු වල සමහරක් ගුණයන් වෙනස් වීමකට භාජනය වෙනවා. නමුත් ඒවා ඉතා සියුම් නැනෝ ප්‍රමාණයෙන් ගත්විට එහි ගුණයන් හාත්පසින්ම වෙනස් ස්වරුපයක් ගන්නවා. විද්‍යාඥයින් මෙන්න මේ ගුණය සොයාගැනීමෙන් පසුව ඒ හරහා අපට සිතාගන්නවත් නොහැකි නිෂ්පාදන සිදුකිරීමට කටයුතු කලා.

නැනෝ තාක්ෂණය සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය

නැනෝ තාක්ෂණයේ යොදාගැනීම් වල ආරම්භය හතර වන සියවස දක්වා කාලයක ඉතිහාසයකට දිවෙනවා. මුල් අවස්ථාවලදී නිවැරදි විග්‍රහයක් නැති නමුත් යොදා ගැනීම් වලදී පැවති විශේෂතා නිසාවෙන් මේ තාක්ෂණය යොදා ගැනුනා. ඊට උදාහරණ විදියට රෝමයෙන් හමුවූ ද්විවර්ණක වීදුරු බදුන් (4 වන සියවස, රත්‍රන් හා රිදී නැනෝ අංශු මිශ්‍රණයෙන් ආලෝකය වෙනස්වීමේදී විවිධ වර්ණ ලබාගැනීම සිදුකලා.), දීප්තිමත් මැටි බදුන් (9-17වන සියවස, මුස්ලිම් රටවල හා යුරෝපයේ තඹ හා රිදී නැනෝ අංශු යොදාගෙන විවිධ වර්ණ වලින් යුතු නිෂ්පාදන සිදුකලා), වීදුරු වර්ණවත් කිරීම (6-15වන සියවස අතර කාලයේ යුරෝපයේ රත්‍රන් හා අනෙක් ලෝහයන්ගේ නැනෝ අංශු මිශ්‍රණයෙන් වීදුරු වල විවිධ වර්ණ ලබාගැනීම සිදු කලා), ශක්තිමත් යුධ උපකරණ (13-18 වන සියවස් අතර කාලයේ කාබන් නැනෝ අංශු යොදාගෙන ශක්තිමත් මුවහත් ආයුධ නිර්මාණය කලා) ආදිය ගත හැකියි.

නිෂ්පාදන වල ගුණාත්මක භාවය වෙනස්වීම නිසාවෙන් විවිධ ක්‍රම හරහා නැනෝ තාක්ෂණය යොදාගැනුනත් ඒ කාලයේ නිවැරදි විද්‍යාත්මක පැහැදිලි කිරීමක් සිදුකිරීම සිදු වුනේ නැහැ. නමුත් 19 වන සියවසෙන් පසු කාලයේ නැනෝ තාක්ෂණය පිලිබදව විවිධ පර්යේෂණයන් සිදුකිරීම ආරම්භ වෙනවා. 1857 වර්ෂයේ මයිකල් ෆැරඩේ විසින් එකම ආලෝක තත්ත්ව යටතේ රත්‍රන් නැනෝ අංශු විවිධ මට්ටම් වලදී විවිධ වර්ණ ලබාදෙන බව සොයාගැනීම නැනෝ තාක්ෂණයේ විද්‍යාත්මක ගවේෂණ ආරම්භය ලෙස හැදින්වෙනවා.

1959 වර්ෂයේ කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්ය රිචර්ඩ් ෆෙයිමන් (Richard Feynman) විසින් ඉදිරිපත් කල නැනෝ තාක්ෂනය පිළිබද දේශනය හරහා මේ තාක්ෂණයට වැදගත් ආරම්භයක් ලබාදුන්නා. ඔහු නැනෝ තාක්ෂණයේ පියා ලෙසත් හදුන්වනවා (ඔහුගේ දේශනයේ වැදගත් කියමනක් විදියට “There’s Plenty of Room at the Bottom” හදුන්වනවා වගේම මෙය ලෝකයේ ප්‍රසිද්ධයි).

කොහොමද නැනෝ අංශු සකස්කර ගන්නේ?

මේ තාක්ෂණය යොදා ගැනීමේදී මුලික ක්‍රම දෙකක් සාකච්ජා කරනවා. එනම්,

• Top down ක්‍රමය

මෙහිදී විශාල ද්‍රව්‍ය යාන්ත්‍රික ක්‍රම හරහා කුඩා නැනෝ මට්ටමේ අංශු වලට වෙන්කරගැනීම සිදුකරනවා. ලෝහ හා පාංශු නැනෝ අංශු නිපදවීමේදී මේ ක්‍රමය යොදාගන්නවා.

• Bottom up ක්‍රමය

මෙහිදී රසායනික ක්‍රම හරහා නැනෝ අංශු සාදාගැනීම සිදුකරනු ලබනවා. මෙහිදී විවිධ ක්‍රම (aerosol processes, precipitation reactions හා solgel processes) යොදාගැනෙන අතර විශාල වශයෙන් අද මේ ක්‍රමය හරහා දියුණු නිෂ්පාදනයන් සිදුකරනු ලබනවා.

නැනෝ අංශු සෑදීමේදී ඉහත ක්‍රම දෙකෙන් එකක් තේරීමේදී නැනෝ අංශු වල රසායනික ගුණ හා භාවිතය මුලිකව සලකනු ලබනවා.

නැනෝ තාක්ෂණයේ යොදාගැනීම්

විදුලි ක්ෂේත්‍රයේ ( ට්‍රාන්සිස්ටර, ඩයෝඩ, OLED, plasma displays, quantum computers), වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ (tissue regeneration, bone repair, immunity and even cures for such ailments like cancer, diabetes, and other life threatening diseases), අධික ධාරිතාවයෙන් යුතු ශක්ති ගබඩා කරණ උපකරණ නිපදවීම, සැහැල්ලු ශක්තියෙන් වැඩි කල් පවතින අමුද්‍රව්‍ය නිපදවීම (වාහන අමතර කොටස්), ඇගලුම් ක්ෂේත්‍රයේ (සැහැල්ලු ,ශක්තිමත්, ඒකීය,විෂබීජ ප්‍රතිරෝදී,කල් පවතින,ජල විකර්ෂක,ගින්නට ඔරොත්තු දෙන ඇගලුම් නිපදවීම), කෘෂිකර්ම ක්ෂේත්‍රයේ (කෘෂි රසායන, ආහාර නිපදවීම, ඇසුරුම් කරණය) ආදී බොහෝ අවස්ථාවලට අද වෙනකොට මේ තාක්ෂණය යොදාගන්නවා.

නැනෝ තාක්ෂණයේ වාසි

නැනෝ තාක්ෂණයේ වාසි විදියට කල් පවතින ශක්තිමත් වගේම ගුණාත්මක භාවයෙන් ඉහල අමුද්‍රව්‍ය නිපදවීම, සන්නිවේදනය ඉතා වේගවත් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ නිපදවීම, නිෂ්පාදන වියදම අවම වීම, අමුද්‍රව්‍ය උපරිම වශයෙන් භාවිතා කල හැකිවීම, පරිසර දූෂණය​ අවම වීම වගේ වාසි විශාල ප්‍රමාණයක් තිබෙනවා.

අනාගතයේ නැනෝ තාක්ෂණය යෝදාගැනීම් කොහොම වෙයිද?

අනාගතයේ සොයාගැනීම් කෙසේ සිදුවේවිදැයි නිවැරදිව කියන්න හැකියාවක් නැති නමුත් අද වෙනකොට පර්යේෂණ මට්ටමේ පවතින යොදාගැනීම් කිහිපයක් පහත පරිදි දක්වන්න පුළුවන්.

ශරීරයේ රෝග පිළිබද සොයාබලන නැනෝ රොබෝවරු (“electroceuticals”)

මිනිස් ශරීරය තුලට ඇතුල් කරන්න හැකි මේ රොබෝවරු හරහා ශරීරයේ සියලු කොටස් වල තොරතුරු ලබා ගැනීමත් විවිධ ප්‍රතිකාර ඔවුන් මගින් සිදු කිරීමත් මේ හරහා සිදුවෙනවා. අද ශරීරයේ සැත්කම් සිදුකර රෝග සුව කිරීම අනාගතයේදී අවශ්‍යවන්නේ නැහැ(නැනෝ රොබෝවරු DNA අනුවකට වඩා 2.5ක ගුණයකින් කුඩා වෙනවා).

අහාර වෙනස් කිරීම

මේ හරහා ඔබ කැමති ආහාර ද්‍රව්‍යක් සාදාගන්න පුළුවන්. උදාහරණයකට ඔබ ලග පාන් තිබෙනවා කියල හිතන්න. එයින් ඔබට බත් සකසා ගැනීමට අවශ්‍යනම් නැනෝ තාක්ෂණය යොදාගත් පාන් වලින් පහසුවෙන් බත් සකස් කරගන්න පුළුවන්. ඒ වගේම ඔබට අවශ්‍ය පෝෂක ලබාගන්නත් පුළුවන්. තවමත් මේ ක්‍රමය පර්යේෂණ මට්ටමේ පවතින්නක් බවත් කිවයුතුමයි.

පිරිසිදු කිරීමට පහසු ඇගලුම්

මේ තාක්ෂණය ඇඟලුම් ක්ෂේත්‍රයේ අද වෙනකොටත් යම් මට්ටමක යොදාගැනෙන තාක්ෂණයක්. පහසුවෙන් කිලිටි වෙන ඇඳුම් වලට අනාගතයේ සමුදෙන්න ඔබටත් හැකිවේවි. නැනෝ අංශු තැම්පත් කිරීම මගින් ජල විකර්ෂක, තෙල් හා කුනු ආකර්ශණය නොවන ඇඳුම් නිපදවීමට අද වෙනකොටත් පර්යේෂණයන් සිදුකරනවා. සේදීමක් නොකර ඇඟලුම් ඇදීමට හැකියාවක් අනාගතයේදී මේ තාක්ෂණයේ උදව්වෙන් හැකිවේවි.

ඒ වගේම ගින්නට ඔරොත්තුදෙන, විෂබීජ වලට ප්‍රතිරෝධී (මෙහිදී රිදී ලෝහයේ නැනෝ අංශු යොදාගන්නා අතර ඒවා විෂබීජ හරණ ගුණයෙන් යුතු වෙනවා) ඇඟලුම් නිපදවීමට පර්යේෂණයන් සිදුකරනවා.

නැනෝ තාක්ෂණය හරහා නිපදවූ නිෂ්පාදන අද වෙනකොට එදිනෙදා කටයුතු වලට බොහෝ අවස්තාවලදී අප නොදැනුවත්වම භාවිතා කරනවා. මේ තාක්ෂණය තවමත් දියුණු වෙමින් පවතින්නක් නිසා අනාගතයේදීත් එහි ප්‍රතිලාභ​ ලබාගන්න අපට හැකියාවක් ලැබේවි.

මුලාශ්‍ර:

ec.europa.eu/health/scientific_committees/opinions_layman/en/nanotechnologies/l-3/1-introduction.htm

www.nano.gov/timeline

www.nanowerk.com/how_nanoparticles_are_made.php

textilelearner.blogspot.com/2012/12/application-of-nanotechnology-in.html

www.innovationintextiles.com/nano-coatings-for-textiles-and-nonwovens-the-future-is-now/

කවරයේ පින්තූරය : mtechumd.files.wordpress.com