नैनो टेक्नोलॉजी क्या है? एक ऐसी टेक्नोलॉजी जो दुनिया को बदल देगी ॰ What is Nano Technology?

नैनो टेक्नोलॉजी क्या है

नैनोटेक्नोलॉजी अनुसंधान और नवाचार का एक क्षेत्र है जिसमें परमाणुओं और अणुओं के पैमाने पर ‘ऑब्जेक्ट्स’ – आवृत्ति, निर्माण सामग्री और उपकरणों का निर्माण शामिल है। एक नैनोमीटर एक मिलियन का एक अरबवाँ हिस्सा है: एक हाइड्रोजन परमाणु के व्यास का दस गुना। मानव बाल का व्यास, औसतन लगभग 80,000 नैनोमीटर है।

ऐसे पैमानों पर, भौतिकी और रसायन विज्ञान के सामान्य नियम अब लागू नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, निर्माण सामग्री के गुण जैसे कि उनका रंग, शक्ति, प्रदर्शन, नैनोस्केल और मैक्रो के बीच बहुत भिन्न हो सकते हैं। कार्बन ‘नैनोट्यूब’ स्टील की तुलना में लगभग 100 गुना मजबूत है लेकिन छह गुना हल्का है।

नैनो टेक्नोलॉजी, जिसे नैनोटेक भी कहा जाता है, औद्योगिक उद्देश्यों के लिए परमाणु, आणविक और सुपरमॉलेक्यूलर पैमानों में पदार्थ का उपयोग है। नैनोटेक्नोलॉजी की पहली, व्यापक परिभाषा में मैक्रोसेल उत्पादों के उत्पादन के लिए परमाणुओं और अणुओं की सटीक हैंडलिंग के लिए एक विशिष्ट तकनीकी उद्देश्य को संदर्भित किया जाता है, जिसे अब आणविक नैनो टेक्नोलॉजी भी कहा जाता है।

नैनोटेक्नोलॉजी की एक अधिक सामान्य परिभाषा बाद में नेशनल नैनो टेक्नोलॉजी इनिशिएटिव द्वारा विकसित की गई, जिसने नैनोटेक्नोलॉजी को 1 से 100 नैनोमीटर के आकार के आकार वाले पदार्थ प्रबंधन के रूप में वर्णित किया।

What is Nano Technology
What is Nano Technology

यह परिभाषा इस तथ्य को दर्शाती है कि इस क्वांटम-दायरे में क्वांटम यांत्रिक प्रभाव महत्वपूर्ण हैं, इसलिए परिभाषा को एक विशिष्ट तकनीकी उद्देश्य से एक शोध चरण में स्थानांतरित कर दिया गया है जिसमें सभी प्रकार के अनुसंधान और प्रौद्योगिकी शामिल हैं जो किसी दिए गए आकार के भीतर होने वाली विशिष्ट कहानी संरचनाओं से संबंधित हैं। इसलिए सामान्य रूप आकार के साथ अनुसंधान और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को संदर्भित करने के लिए बहुवचन रूप “नैनोटेक्नोलोजी” और “नैनोस्केल टेक्नोलॉजीज” देखना आम है।

प्रकृति द्वारा परिभाषित नैनो टेक्नोलॉजी प्रकृति में व्यापक है, जिसमें विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों जैसे कि विज्ञान, कार्बनिक रसायन विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान, अर्धचालक भौतिकी, ऊर्जा भंडारण, इंजीनियरिंग, माइक्रोफैब्रिकेशन, और आणविक इंजीनियरिंग शामिल हैं। अनुसंधान और संबंधित संसाधन समान रूप से भिन्न होते हैं, पारंपरिक डिवाइस भौतिकी के विस्तार से आणविक एकीकरण पर आधारित पूरी तरह से नए तरीके, नए नैनोस्केल आकार की सामग्री के विकास से सीधे परमाणु पैमाने पर।

वैज्ञानिक वर्तमान में नैनो प्रौद्योगिकी के भविष्य के प्रभावों पर बहस कर रहे हैं। नैनो-टेक्नोलॉजी कई नए उत्पाद और उपकरण बना सकती है, जिसमें कई तरह के अनुप्रयोग, जैसे कि नैनोमेडिसिन, नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, बायोमेट्रिक्स ऊर्जा उत्पादन और उपभोक्ता उत्पाद शामिल हैं। दूसरी ओर, नैनोटेक्नोलॉजी किसी भी नई तकनीक के रूप में कई चुनौतियां खड़ी करती है, जिसमें नैनोमैटिरियल्स के विषाक्तता और पर्यावरणीय प्रभाव और वैश्विक अर्थव्यवस्था पर उनके संभावित प्रभावों के साथ-साथ विभिन्न प्रलय के दिनों के बारे में अटकलें शामिल हैं। इन चिंताओं के कारण कानून कंपनियों और सरकार के बीच बहस हुई है कि क्या नैनो तकनीक का विशेष विनियमन उचित है।

मूल अवधारणा

नैनो टेक्नोलॉजी एक व्यवस्थित इंजीनियरिंग है, जो आणविक पैमाने पर काम करती है। इसमें वर्तमान प्रदर्शन और उच्च-स्तरीय विचार दोनों शामिल हैं। अपनी मूल अवधारणा के साथ नैनो तकनीक, उच्च-प्रदर्शन उत्पादों को बनाने के लिए आज विकसित की गई तकनीकों और उपकरणों का उपयोग करके, जमीन से वस्तुओं का निर्माण करने की क्षमता को दर्शाता है।

एक नैनोमीटर एक बिलियन या 10-9 मीटर है। तुलना करके, एक अणु में इन परमाणुओं के बीच कार्बन-कार्बन बॉन्ड या अंतरिक्ष की औसत लंबाई 0.12-0.15 एनएम चौड़ी है, और डीएनए डबल-हेलिक्स का व्यास लगभग 2 एनएम है। दूसरी ओर, सबसे अधिक जीवित कोशिका प्रकार, माइकोप्लाज्मा बैक्टीरिया, लगभग 200 एनएम लंबे होते हैं।

नैनो टेक्नोलॉजी को अमेरिका में नेशनल नैनो टेक्नोलॉजी इनिशिएटिव द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली परिभाषा के बाद 1 से 100 एनएम माना जाता है। निचली सीमा परमाणुओं के आकार से निर्धारित होती है (हाइड्रोजन में बहुत छोटे परमाणु होते हैं, लगभग एक चौथाई एनएम गतिज व्यास) क्योंकि नैनोटेक्नोलॉजी को अपने उपकरणों का निर्माण परमाणुओं और अणुओं में करना होता है।

ऊपरी सीमा को लगभग दबाया जाता है, लेकिन निचले आकार के आसपास जब बड़ी इमारतों में अनदेखी घटनाएं दिखाई देने लगती हैं और इसका उपयोग एक नैनोोडाइसिस पर किया जा सकता है। ये नई प्रौद्योगिकियां नैनो टेक्नोलॉजी को उन उपकरणों से अलग बनाती हैं जो समतुल्य मैक्रोस्कोपिक डिवाइस के छोटे संस्करण हैं; ऐसे उपकरण बेहतर होते हैं और माइक्रोटेक्नोलोजी की परिभाषा के अंतर्गत आते हैं।

उस पैमाने को दूसरे संदर्भ में कहें, तो नैनोमीटर और मीटर का तुलनात्मक आकार संगमरमर और पृथ्वी के आकार जैसा होता है। या इसे लगाने का एक और तरीका: एक नैनोमीटर एक सामान्य आदमी की दाढ़ी बढ़ने की संख्या है क्योंकि वह अपने चेहरे पर एक उस्तरा उठाने के लिए लेता है।

नैनो तकनीक के दो मुख्य तरीकों का उपयोग किया जाता है। “बॉटम-अप” विधि में, भवन निर्माण सामग्री और उपकरण आणविक घटकों से बने होते हैं जो सेल स्वीकृति के संदर्भ में रासायनिक रूप से एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। “टॉप-डाउन” दृष्टिकोण में, परमाणु-स्तर के नियंत्रण के बिना बड़ी संरचनाओं से नैनोमैटेरियल्स बनते हैं।

नैनो टेक्नोलॉजी के लिए आधारभूत वैज्ञानिक आधार प्रदान करने के लिए भौतिकी के क्षेत्र जैसे कि नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, नैनोमैकेनिक्स, नैनोफोटोनिक्स, और नैनोइनिक्स पिछले कुछ दशकों में उभरे हैं।

स्वास्थ्य और पर्यावरण संबंधी चिंता

नैनोफ़ाइबर्स का उपयोग कई क्षेत्रों में और विभिन्न उत्पादों में, विमान के पंखों से लेकर टेनिस रैकेट तक सभी में किया जाता है। वायुमंडलीय नैनोकणों और नैनोफ़ाइबर्स के साँस से लेने पर फेफड़ों के कई रोग हो सकते हैं. शोधकर्ताओं ने पाया है कि जब चूहों ने नैनोपार्टिकल्स के साथ साँस ली, तो कण मस्तिष्क और फेफड़ों में बस गए, जिससे सूजन और तनाव प्रतिक्रिया से बायोमार्कर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई और नैनोकणों ने बालों के ऊतकों में ऑक्सीडेटिव तनाव द्वारा त्वचा की उम्र बढ़ने को प्रेरित किया।

यूसीएलए के स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ में दो साल के एक अध्ययन में पाया गया कि नैनो-टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग करने वाले चूहों ने डीएनए और गुणसूत्र क्षति को “सभी प्रमुख मानव रोगों जो कि कैंसर, हृदय रोग, तंत्रिका संबंधी रोग और उम्र बढ़ने से जुड़े” स्तर पर दिखाया।

नेचर नैनो टेक्नोलॉजी में हाल ही में प्रकाशित एक प्रमुख अध्ययन से पता चलता है कि कार्बन नैनोट्यूब के कुछ रूप – “नैनोक्रांति क्रांति” का पोस्टर चाइल्ड – एस्बेस्टस जितना खतरनाक हो सकता है अगर पर्याप्त मात्रा में साँस लिया जाए। स्कॉटलैंड के एडिनबर्ग में इंस्टीट्यूट ऑफ ऑक्यूपेशनल मेडिसिन के एंथनी सीटॉन, जिन्होंने कार्बन नैनोट्यूब के मुद्दे में योगदान दिया, ने कहा: “हम जानते हैं कि उनमें से कुछ में मेसोथेलियोमा होने की संभावना हो सकती है। इसलिए उन प्रकार की निर्माण सामग्री के साथ इलाज किया जाना चाहिए।” अखबार के एक लेख में बताया गया है कि एक पेंट फैक्ट्री में काम करने वालों को फेफड़े की गंभीर बीमारी हो गई और उनके फेफड़ों में नैनोपार्टिकल्स पाए गए।

विकासशील देशों के लाभ क्या हैं?

नैनो तकनीक उन समस्याओं के नए समाधान का वादा करती है जो गरीब देशों के विकास में बाधा डालती हैं, खासकर स्वास्थ्य और स्वच्छता, खाद्य सुरक्षा और पर्यावरण के संदर्भ में। 2005 की अपनी रिपोर्ट में इनोवेशन शीर्षक: विकास में ज्ञान का उपयोग करते हुए, यूएन मिलेनियम प्रोजेक्ट टास्क फोर्स ऑन साइंस टेक्नोलॉजी एंड इनोवेशन ने लिखा है कि “नैनो टेक्नोलॉजी शायद विकासशील देशों में सबसे महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें कम श्रमिक, भूमि या देखभाल शामिल है; यह अधिक उत्पादक है और सस्ता और निर्माण सामग्री और ऊर्जा की एक सीमित मात्रा की आवश्यकता है “।

नैनो टेक्नोलॉजी दवा वितरण को कैसे बेहतर बना सकती है

लेकिन नैनो-टेक्नोलॉजी एक दिन कम खर्चीली, अधिक विश्वसनीय दवा वितरण प्रणाली को जन्म दे सकती है। उदाहरण के लिए, नैनोस्केल-आधारित सामग्री एन्कैप्सुलेशन सिस्टम प्रदान कर सकती है जो धीमी और नियंत्रित तरीके से प्रत्यारोपित दवाओं को सुरक्षित और छिपाती है। यह उन देशों के लिए एक महत्वपूर्ण समाधान हो सकता है जिनके पास पर्याप्त भंडारण सुविधाएं और वितरण नेटवर्क नहीं हैं, और जटिल चिकित्सा उपकरणों पर रोगियों के लिए जो चिकित्सा यात्राओं के माध्यम से लंबी दूरी की यात्रा करने के लिए समय या पैसा नहीं दे सकते हैं।

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