నానో సాంకేతికాలు
అత్యంత ఆధునిక సాంకేతికాలలో నానో సాంకేతికాలు ముఖ్యమైనవి. రక్షణ, వైద్యం, ఎలక్ట్రానిక్స్‌, వ్యవసాయం, పెయింట్లు, కాస్మెటిక్స్‌ తదితర రంగాలలో ఈ సాంకేతిక విజ్ఞాన వినియోగం వేగంగా విస్తరిస్తోంది.ఇంతవరకు దాదాపు 800 రకాల నానో ఉత్పత్తులు మార్కెట్లో అమ్మబడుతున్నాయి. ప్రతి రెండు మూడు వారాలకు ఏదో ఒక కొత్త ఉత్పత్తి మార్కెట్లోకి వస్తోంది.
''నానో'' అంటే గ్రీకు భాషలో పొట్టి అని అర్థం. దీనికనుగుణంగానే ఒక మీటర్లో వంద కోట్ల వంతు లేక ఒక సెంటీ మీటర్లో ఒక కోటి వంతు పొడవును ''నానో మీటరు''గా వ్యవహరిస్తున్నారు. ఈ పరిమాణం అణువు, పరమాణువు స్థాయిలో ఉంటుంది. వీటి పొందికను మార్చినప్పుడు ఆయా పదార్థాల గుణగణాలు అవి కలిగిన మామూలు పదార్థాల కన్నా బాగా మారిపోతాయి. ఉదాహరణకు నానో పదార్థం బాధృఢంగా ఉంటుంది.
నానో సాంకేతికంలో అణువు, పరమాణువుల పొందికను మారుస్తూ పెద్ద పరిమాణం గల వస్తువులను తయారు చేస్తారు. వీటికోసం రూపొందించిన సాంకేతికాలే నానో సాంకేతికాలు. ఈ సాంకేతికాలు కేవలం పదార్థ పరిమాణానికి పరిమితమైనప్పుడు నానో సాంకేతికాలుగా వ్యవహరిస్తున్నారు. పదార్థ పరిమాణంతో సంబంధం లేకుండా నానో పదార్థాల గుణగణాలను ఆపాదించే సాంకేతికాలను నానో స్థాయి సాంకేతికాలుగా వ్యవహరిస్తున్నారు.
ఈ సాంకేతిక విజ్ఞానం ఇతర సాంకేతిక విజ్ఞానాలతో సంబంధాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఆయా రంగాలలో ఈ విజ్ఞానం వినియోగించబడుతుంది. స్థూలంగా :ఇవి, ఉపరితల విజ్ఞానం (సర్ఫేస్‌ సైన్స్‌), సేంద్రీయ రసాయన విజ్ఞానం, మాలిక్యులర్‌ స్థాయి జీవశాస్త్ర విజ్ఞానం, సెమీ కండక్టర్‌ భౌతిక విజ్ఞానం, సూక్ష్మ స్థాయి నిర్మాణ రూపకల్పన, తదితర రంగాలలో ఈ విజ్ఞానం వినియోగించబడుతుంది.
నానో సాంకేతిక ఆవిష్కరణ
నానో అన్న పదాన్ని మొదట 1986లో ఎరిక్‌ డ్రక్స్‌లర్‌ అనే శాస్త్రజ్ఞుడు వినియోగించాడు. వాడుకలో ఒకటి నుండి వంద నానో మీటర్ల పరిమాణం గల పదార్థ భాగాలు నానో సాంకేతిక పరిధిలోకి వస్తాయి. ఉదాహరణకు, కార్బన్‌ నానో ట్యూబులు లేక నానో కార్బన్‌ దారాలు మామూలు కార్బన్‌ పదార్థాల కన్నా ధృఢంగా, తేలికగా ఉంటాయి. వీటి పరిమాణం కూడా చాలా తక్కువ. ఇవి అధిక వినియోగ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల , నానో పదార్థాల వినియోగం ద్వారా ఆధునిక ఉత్పత్తుల పరిమాణం, బరువు తగ్గడమే కాక వినియోగ సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, నానో ట్యూబ్‌లను ఉపయోగించి క్యాన్సర్‌ కణాలను చంపగల మందును సూటిగా క్యాన్సర్‌ కణాలకే అందేలా వినియోగించవచ్చు. తద్వారా క్యాన్సర్‌ చికిత్సకు వినియోగించాల్సిన మందు పరిమాణాన్ని బాగా తగ్గించవచ్చు. ఇది రోగిపై మందు చూపే దుష్ప్రభావాలను తగ్గించడానికి తోడ్పడుతుంది. సేద్యంలో నానో పోషకాలను అతి తక్కువ పరిమాణంలో వినియో గించి అత్యంత సామర్థ్యంతో పంట లని పండించవచ్చు. సస్యరక్షణ మందుల వాడుకలో కూడా ఈ సాంకేతికాన్ని వినియోగించి వాడే మందుల పరిమాణాన్ని తగ్గిం చవచ్చు.
స్కానింగ్‌, టన్నలింగ్‌ మైక్రోస్కోప్‌
ఇది 1981లో ఆవిష్కరిం చబడింది. ఇది నానో సాంకేతిక విజ్ఞానం ఆవిష్క రణకు, వేగంగా అభివృద్ధి పడటానికి తోడ్పడింది.ఈ మైక్రో స్కోప్‌తో పదార్థాలలో గల అణువు, పరమాణువులను, వాటి మధ్య ఆకర్షణలను (బాండింగ్‌) గుర్తించే వీలు కల్పించింది. ఈ మైక్రోస్కోప్‌తో పదార్థాలలో గల అణువు, పరమాణువుల పొందికను అవసరానికి అనుగుణంగా మార్పు చేయ వీలు కలిగింది. ఉదాహరణకు, కార్బన్‌- కార్బన్‌ బాండింగ్‌ దూరం 0.12 నుండి 0.15 నానో మీటర్లుగా అంచనా వేశారు. కార్బన్‌ ట్యూబ్‌లు, దారాలను రూపొందించడానికి ఇది తోడ్పడింది.
నానో సాంకేతిక రకాలు
పెద్ద పరిమాణం గల వస్తువులను తయారు చేయడానికి స్థూలంగా అణువు పరమాణువుల నుండి పెద్ద వస్తువులను లేక పెద్ద పదార్థాల నుండి చిన్న పరిమాణం గల నానో ఉత్పత్తులను చేసే రెండు పద్ధతులు అందుబాటులో ఉన్నాయి.
నానో సాంకేతికాల మరికొన్ని ప్రయోజనాలు
నానో పదార్థమైన టైటేనియం డయాక్సైడ్‌ సన్‌స్క్రీన్‌లలో (సూర్యరశ్మి లోని అతినీలలోహిత కిరణాలను గ్రహించడానికి), కాస్మెటిక్‌లలో ఉపరితలాన్ని కప్పేసేందుకు, కొన్ని ఆహార ఉత్పత్తులకు వినియోగిస్తున్నారు. కొన్ని కార్బన్‌ రూపాలను ప్రత్యేక టేబుల్‌ తయారీకి, ఆహార ప్యాకేజింగ్‌లకు, బట్టలలో, క్రిమి సంహరణకు, గృహ ఉపకరణాలకు వాడుతున్నారు. అలాగే జింక్‌ ఆక్సైడ్‌ను సన్‌స్క్రీన్‌లకు, కాస్మెటిక్‌లు, ఉపరితల పూతకు, పెయింట్లు, బయట ఉండే ఫర్నీచర్‌కు పెయింట్‌ వేసేటప్పుడు వినియోగిస్తున్నారు. నానో టెక్నాలజీ ద్వారా టెన్నిస్‌ బంతులు దీర్ఘకాలం ఉండటానికి, గోల్ఫ్‌ బంతులు సూటిగా ఎగరడానికి, క్రికెట్‌ బంతులు ఎక్కువగా మన్నేలా గట్టిగా ఉండటానికి వీటిని వాడుతున్నారు. మనం వేసే ప్యాంట్లు, సాక్స్‌లు దీర్ఘకాలం ఉంటూ వేసవి కాలంలో కూడా చల్లగా ఉండటానికి వీటి ఉత్పత్తులు పనికి వస్తున్నాయి. ఆపరేషన్‌ సమయంలో చేసే గాయాలను (కోతలు) వేగంగా మానడానికి వినియోగించే బ్యాండేజీలకు వెండి నానో పదార్థాలను వాడుతున్నారు. కార్ల తయారీలో కొన్ని విడిభాగాలనే వాడుతూ ఇంధన వినియోగ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇదే విధంగా నానో టెక్నాలజీతో వ్యక్తిగత కంప్యూటర్లు, వేగంగా పనిచేస్తూ అధిక మెమొరీ కలిగి ఉండి, చవకగా తయారుచేయడానికి నానో టెక్నాలజీ ఉపయోగపడుతోంది.
వైద్య రంగంలో చికిత్స ఖర్చును తగ్గించడానికి, వేగంగా నయం కావడానికి ఈ సాంకేతికాలు ఉపయోగపడుతున్నాయి. కొంతమంది శాస్త్రజ్ఞుల అభిప్రాయం ప్రకారం ఇప్పుడు నానో టెక్నాలజీగా చెలామణి అవుతున్న సాంకేతికాలు వాస్తవంగా పదార్థాల వినియోగ సాంకేతికాలుగా పని చేస్తున్నాయి. కేవలం నానో ట్యూబ్‌లు, నానో తీగలు తదితరాలను తయారు చేయడానికి కొన్ని ప్రత్యేక పరిశ్రమలు పుట్టుకొచ్చాయి. తద్వారా ఇతర పరిశ్రమల ఉత్పత్తి ఖర్చును తగ్గించడానికి ఇది తోడ్పడుతుంది.
పరిణామాలు
ఆరోగ్యం, పర్యావరణంపై నానో పదార్థాల పరిశ్రమ చూపగల ప్రభావాలు కొంత ఆందోళన కలిగిస్తున్నాయి. ముఖ్యంగా వెండి నానో పదార్థాలు బ్యాక్టీరియాను చంపగలిగే శక్తి కలిగి ఉన్నాయి. వీటి తయారీలో పారిశ్రామిక కాలుష్య వ్యర్థ పదార్థాలలో వెండి కలిగి ఉండటంతో పర్యావరణంలో గల బ్యాక్టీరియాలను చంపుతాయని గమనించబడింది. ఇలా పరిసరాలు, సేద్య భూములు కలుషితమవుతున్నాయి. ఇలాగే, నానో దారాల తయారీలో వెలువడే పదార్థాలు శ్వాస ద్వారా ఊపిరితిత్తులలోకి వెళ్ళి అనారోగ్యాన్ని కలిగిస్తుంటాయి. అందువల్ల అందువల్ల నానో సాంకేతికాల వినియోగం, తయారీ పరిశ్రమలపై నియంత్రణ చేయాల్సిన అవసరం ఉంది.
Courtesy with: PRAJASEKTHI DAILY
అత్యంత ఆధునిక సాంకేతికాలలో నానో సాంకేతికాలు ముఖ్యమైనవి. రక్షణ, వైద్యం, ఎలక్ట్రానిక్స్‌, వ్యవసాయం, పెయింట్లు, కాస్మెటిక్స్‌ తదితర రంగాలలో ఈ సాంకేతిక విజ్ఞాన వినియోగం వేగంగా విస్తరిస్తోంది.ఇంతవరకు దాదాపు 800 రకాల నానో ఉత్పత్తులు మార్కెట్లో అమ్మబడుతున్నాయి. ప్రతి రెండు మూడు వారాలకు ఏదో ఒక కొత్త ఉత్పత్తి మార్కెట్లోకి వస్తోంది.
''నానో'' అంటే గ్రీకు భాషలో పొట్టి అని అర్థం. దీనికనుగుణంగానే ఒక మీటర్లో వంద కోట్ల వంతు లేక ఒక సెంటీ మీటర్లో ఒక కోటి వంతు పొడవును ''నానో మీటరు''గా వ్యవహరిస్తున్నారు. ఈ పరిమాణం అణువు, పరమాణువు స్థాయిలో ఉంటుంది. వీటి పొందికను మార్చినప్పుడు ఆయా పదార్థాల గుణగణాలు అవి కలిగిన మామూలు పదార్థాల కన్నా బాగా మారిపోతాయి. ఉదాహరణకు నానో పదార్థం బాధృఢంగా ఉంటుంది.
నానో సాంకేతికంలో అణువు, పరమాణువుల పొందికను మారుస్తూ పెద్ద పరిమాణం గల వస్తువులను తయారు చేస్తారు. వీటికోసం రూపొందించిన సాంకేతికాలే నానో సాంకేతికాలు. ఈ సాంకేతికాలు కేవలం పదార్థ పరిమాణానికి పరిమితమైనప్పుడు నానో సాంకేతికాలుగా వ్యవహరిస్తున్నారు. పదార్థ పరిమాణంతో సంబంధం లేకుండా నానో పదార్థాల గుణగణాలను ఆపాదించే సాంకేతికాలను నానో స్థాయి సాంకేతికాలుగా వ్యవహరిస్తున్నారు.
ఈ సాంకేతిక విజ్ఞానం ఇతర సాంకేతిక విజ్ఞానాలతో సంబంధాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఆయా రంగాలలో ఈ విజ్ఞానం వినియోగించబడుతుంది. స్థూలంగా :ఇవి, ఉపరితల విజ్ఞానం (సర్ఫేస్‌ సైన్స్‌), సేంద్రీయ రసాయన విజ్ఞానం, మాలిక్యులర్‌ స్థాయి జీవశాస్త్ర విజ్ఞానం, సెమీ కండక్టర్‌ భౌతిక విజ్ఞానం, సూక్ష్మ స్థాయి నిర్మాణ రూపకల్పన, తదితర రంగాలలో ఈ విజ్ఞానం వినియోగించబడుతుంది.
నానో సాంకేతిక ఆవిష్కరణ
నానో అన్న పదాన్ని మొదట 1986లో ఎరిక్‌ డ్రక్స్‌లర్‌ అనే శాస్త్రజ్ఞుడు వినియోగించాడు. వాడుకలో ఒకటి నుండి వంద నానో మీటర్ల పరిమాణం గల పదార్థ భాగాలు నానో సాంకేతిక పరిధిలోకి వస్తాయి. ఉదాహరణకు, కార్బన్‌ నానో ట్యూబులు లేక నానో కార్బన్‌ దారాలు మామూలు కార్బన్‌ పదార్థాల కన్నా ధృఢంగా, తేలికగా ఉంటాయి. వీటి పరిమాణం కూడా చాలా తక్కువ. ఇవి అధిక వినియోగ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల , నానో పదార్థాల వినియోగం ద్వారా ఆధునిక ఉత్పత్తుల పరిమాణం, బరువు తగ్గడమే కాక వినియోగ సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, నానో ట్యూబ్‌లను ఉపయోగించి క్యాన్సర్‌ కణాలను చంపగల మందును సూటిగా క్యాన్సర్‌ కణాలకే అందేలా వినియోగించవచ్చు. తద్వారా క్యాన్సర్‌ చికిత్సకు వినియోగించాల్సిన మందు పరిమాణాన్ని బాగా తగ్గించవచ్చు. ఇది రోగిపై మందు చూపే దుష్ప్రభావాలను తగ్గించడానికి తోడ్పడుతుంది. సేద్యంలో నానో పోషకాలను అతి తక్కువ పరిమాణంలో వినియో గించి అత్యంత సామర్థ్యంతో పంట లని పండించవచ్చు. సస్యరక్షణ మందుల వాడుకలో కూడా ఈ సాంకేతికాన్ని వినియోగించి వాడే మందుల పరిమాణాన్ని తగ్గిం చవచ్చు.
స్కానింగ్‌, టన్నలింగ్‌ మైక్రోస్కోప్‌
ఇది 1981లో ఆవిష్కరిం చబడింది. ఇది నానో సాంకేతిక విజ్ఞానం ఆవిష్క రణకు, వేగంగా అభివృద్ధి పడటానికి తోడ్పడింది.ఈ మైక్రో స్కోప్‌తో పదార్థాలలో గల అణువు, పరమాణువులను, వాటి మధ్య ఆకర్షణలను (బాండింగ్‌) గుర్తించే వీలు కల్పించింది. ఈ మైక్రోస్కోప్‌తో పదార్థాలలో గల అణువు, పరమాణువుల పొందికను అవసరానికి అనుగుణంగా మార్పు చేయ వీలు కలిగింది. ఉదాహరణకు, కార్బన్‌- కార్బన్‌ బాండింగ్‌ దూరం 0.12 నుండి 0.15 నానో మీటర్లుగా అంచనా వేశారు. కార్బన్‌ ట్యూబ్‌లు, దారాలను రూపొందించడానికి ఇది తోడ్పడింది.
నానో సాంకేతిక రకాలు
పెద్ద పరిమాణం గల వస్తువులను తయారు చేయడానికి స్థూలంగా అణువు పరమాణువుల నుండి పెద్ద వస్తువులను లేక పెద్ద పదార్థాల నుండి చిన్న పరిమాణం గల నానో ఉత్పత్తులను చేసే రెండు పద్ధతులు అందుబాటులో ఉన్నాయి.
నానో సాంకేతికాల మరికొన్ని ప్రయోజనాలు
నానో పదార్థమైన టైటేనియం డయాక్సైడ్‌ సన్‌స్క్రీన్‌లలో (సూర్యరశ్మి లోని అతినీలలోహిత కిరణాలను గ్రహించడానికి), కాస్మెటిక్‌లలో ఉపరితలాన్ని కప్పేసేందుకు, కొన్ని ఆహార ఉత్పత్తులకు వినియోగిస్తున్నారు. కొన్ని కార్బన్‌ రూపాలను ప్రత్యేక టేబుల్‌ తయారీకి, ఆహార ప్యాకేజింగ్‌లకు, బట్టలలో, క్రిమి సంహరణకు, గృహ ఉపకరణాలకు వాడుతున్నారు. అలాగే జింక్‌ ఆక్సైడ్‌ను సన్‌స్క్రీన్‌లకు, కాస్మెటిక్‌లు, ఉపరితల పూతకు, పెయింట్లు, బయట ఉండే ఫర్నీచర్‌కు పెయింట్‌ వేసేటప్పుడు వినియోగిస్తున్నారు. నానో టెక్నాలజీ ద్వారా టెన్నిస్‌ బంతులు దీర్ఘకాలం ఉండటానికి, గోల్ఫ్‌ బంతులు సూటిగా ఎగరడానికి, క్రికెట్‌ బంతులు ఎక్కువగా మన్నేలా గట్టిగా ఉండటానికి వీటిని వాడుతున్నారు. మనం వేసే ప్యాంట్లు, సాక్స్‌లు దీర్ఘకాలం ఉంటూ వేసవి కాలంలో కూడా చల్లగా ఉండటానికి వీటి ఉత్పత్తులు పనికి వస్తున్నాయి. ఆపరేషన్‌ సమయంలో చేసే గాయాలను (కోతలు) వేగంగా మానడానికి వినియోగించే బ్యాండేజీలకు వెండి నానో పదార్థాలను వాడుతున్నారు. కార్ల తయారీలో కొన్ని విడిభాగాలనే వాడుతూ ఇంధన వినియోగ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇదే విధంగా నానో టెక్నాలజీతో వ్యక్తిగత కంప్యూటర్లు, వేగంగా పనిచేస్తూ అధిక మెమొరీ కలిగి ఉండి, చవకగా తయారుచేయడానికి నానో టెక్నాలజీ ఉపయోగపడుతోంది.
వైద్య రంగంలో చికిత్స ఖర్చును తగ్గించడానికి, వేగంగా నయం కావడానికి ఈ సాంకేతికాలు ఉపయోగపడుతున్నాయి. కొంతమంది శాస్త్రజ్ఞుల అభిప్రాయం ప్రకారం ఇప్పుడు నానో టెక్నాలజీగా చెలామణి అవుతున్న సాంకేతికాలు వాస్తవంగా పదార్థాల వినియోగ సాంకేతికాలుగా పని చేస్తున్నాయి. కేవలం నానో ట్యూబ్‌లు, నానో తీగలు తదితరాలను తయారు చేయడానికి కొన్ని ప్రత్యేక పరిశ్రమలు పుట్టుకొచ్చాయి. తద్వారా ఇతర పరిశ్రమల ఉత్పత్తి ఖర్చును తగ్గించడానికి ఇది తోడ్పడుతుంది.
పరిణామాలు
ఆరోగ్యం, పర్యావరణంపై నానో పదార్థాల పరిశ్రమ చూపగల ప్రభావాలు కొంత ఆందోళన కలిగిస్తున్నాయి. ముఖ్యంగా వెండి నానో పదార్థాలు బ్యాక్టీరియాను చంపగలిగే శక్తి కలిగి ఉన్నాయి. వీటి తయారీలో పారిశ్రామిక కాలుష్య వ్యర్థ పదార్థాలలో వెండి కలిగి ఉండటంతో పర్యావరణంలో గల బ్యాక్టీరియాలను చంపుతాయని గమనించబడింది. ఇలా పరిసరాలు, సేద్య భూములు కలుషితమవుతున్నాయి. ఇలాగే, నానో దారాల తయారీలో వెలువడే పదార్థాలు శ్వాస ద్వారా ఊపిరితిత్తులలోకి వెళ్ళి అనారోగ్యాన్ని కలిగిస్తుంటాయి. అందువల్ల అందువల్ల నానో సాంకేతికాల వినియోగం, తయారీ పరిశ్రమలపై నియంత్రణ చేయాల్సిన అవసరం ఉంది.
Courtesy with: PRAJASEKTHI DAILY
No comments:
Post a Comment