Wednesday, January 28, 2015

නැනෝතාක්‍ෂණය ගැන සරළ හැඳින්වීමක්

දැන් හැමෝම නැනෝතාක්‍ෂණය (Nanotechnology) පිළිබඳ කතා කරන්න පටන් අරන්. නැනෝතාක්‍ෂණය කියලා කියන්නේ පරමාණුක සහ අණුක පරිමාණයේදි (Atomic and Molecular Scale)  ද්‍රව්‍ය හැසිරවීමයි. නැනෝතාක්‍ෂණයේදී ඒ ත්‍රිමාණ හෝ ද්වි මාන ද්‍රව්‍ය අවම වශයෙන් එක් මානයකදී හෝ නැනෝ මීටර 1ත් 100 ත් අතර පරිමාණයේ තිබීම වැදගත්. මෙහිදී පරිමාණය වැදගත් වන්නේ නැනෝද්‍රව්‍ය (Nanomaterials)  වල ගුණ සියල්ල ඒ මත රඳා පවතින නිසා. ඒ කියන්නේ නැනෝ ද්‍රව්‍ය ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ (Quantum Mechanics ) නියම වලට අනුව හැසිරෙන්නේ මෙම පරිමාණය තුළදියි. නැනෝද්‍රව්‍ය එම පරිමාණයෙන් පිටතට ගියවිට හැසිරෙන්නේ ඊට හාත්පසින්ම වෙනස් උසස් යාන්ත්‍ර විද්‍යාත්මක (Classical Mechanics) නියම වලට අනුවයි. එවිට ඒවායේ ගුණ සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් වෙනවා. දැනටමත් නැනෝතාක්‍ෂණය මිනිස් ජීවිත විශාල පරිවර්තනයකට ලක් කර තිබෙනවා. විශේෂයෙන්ම වෛද්‍ය විද්‍යාව, ඉලෙක්ට්‍රොණික උපකරණ, ජීව ද්‍රව්‍ය (Biomaterials) බලශක්ති ජනනය, උත්ප්‍රේරක, නව ප්ලාස්ටික්- පොලිමර් (බහුඅවයවික) ආදී විවිධ ක්‍ෂෙත්‍රවල දැනටමත් විශාල ආචරණයක් ඇති කිරීමට නැනෝද්‍රව්‍ය සමත් වී තිබෙනවා.

නැනෝටියුබ් සහ සරළ සංයෝග
නැනෝතාක්‍ෂණය පිළිබඳ මුල්ම සිතිවිල්ල 1959 තරම් ඈතට දිවයනවා. කැලිෆෝනියා පොලිටෙක්නික් විශ්ව විද්‍යාලයේදී පැවති අමෙරිකානු භෞතික විද්‍යා සංගමයේ සැසිවාරයකදී භෞතික විද්‍යාඥ රිචර්ඩ් ෆෙයින්මන් විසින් කරන ලද “There’s Plenty of Room at the Bottom” නම් දේශනයේදී මුලින්ම මේ නැනෝ-තාක්‍ෂණය යන වදන ප්‍රකාශ වූ බවයි පැවසෙන්නේ. ඔහු එහිදී පැවසුවේ  පරමාණු සහ අණු තනි තනිව හැසිරවීම මගින් ඒවායේ ගුණ පාලනය කර නව ද්‍රව්‍ය තැනිය හැකි බවයි. මේ පිළිබඳ වරින් වර විද්‍යාත්මක සමාජයේ විවිධ කතිකා ඇති වුනත් නැනෝතාක්‍ෂණය විශාල පිම්මක් පැන්නේ 1980 දශකයේ දී සිදු වූ සිදුවීම් කිහිපයක් මතයි. Cluster Science නම් වූ භෞතික විද්‍යාවේ නවතම අංශයක් ඇතිවීම සහ Scanning Tunneling Microscope – STM (සිංහලෙන් පරිලෝකන උමං අන්වීක්‍ෂය විය හැකියි) සොයාගැනීම නැනෝ තාක්‍ෂණය මෙතරම් දියුණු වීමට හේතු වූ ප්‍රධාන කරුණු දෙකයි. එය මීට පෙර දැකිය නොහැකිව තිබූ කුඩා ප්‍රමාණයේ ද්‍රව්‍ය නිරීක්‍ෂණය කිරීමේ වරම විද්‍යාඥයින්ට ලබා දුන්නා. ඒසමඟම වාගේ අමෙරිකාවේ රයිස් විශ්ව විද්‍යලයේ මහාචාර්ය රිචර්ඩ් ස්මෝලි විසින් 1985 දී සොයාගත් ෆුලරීන්, බකිබෝල්, සහ ඊට වසර කිහිපයකට පසු සොයාගත් කාබන් නැනෝටියුබ් ආදිය විද්‍යාත්මක කරලියට පැමිණියා. නැනෝ ස්ඵටික, ක්වොන්ටම් තිත්, Atomic Force Microscope (AFM – පරමාණුක බල අන්වීක්‍ෂය) ආදිය පැමිණීමත් සමඟ සෑම දෙනාම නැනෝතාක්‍ෂණය පිළිබඳ උනන්දු වන්නට පටන් ගත්තා. STM සොයාගත් ජර්මන් භෞතික විද්‍යාඥ ජර්ඩ් බිනින්ග් සහ ස්විස් විද්‍යාඥ හෙන්රිච් රෝරර්  මෙන්ම ෆුලරීන් සොයාගත් අමෙරිකානු විද්‍යාඥ රිචර්ඩ් ස්මෝලි  ද 1986 වසරේදී පිළිවෙලින් භෞතික විද්‍යාව සහ රසායන විද්‍යාව සඳහා වූ නොබෙල් ත්‍යාගයෙන් පිදුම් ලැබුවා.

ලොව වෙනස් කළ බකිබෝලය
නැනෝතාක්‍ෂණය සඳහා සංකල්ප දෙකක් උපයෝගී කරගන්නවා.
Top Down Approach: විශාල ඒකක කුඩා කරමින් අවසානයේ නැනෝමීටර පරිමාණය දක්වා කුඩා කිරීම මගින් තනාගන්නා නැනෝද්‍රව්‍ය නිපදවීමේ තාක්‍ෂණය සහ
Bottom up Approach :  පරමාණුවල සිට නැනෝමීටර පරිමාණය දක්වා විශාල කිරීම මගින් තනාගන්නා ද්‍රව්‍ය නිපදවීමේ තාක්‍ෂණය ලෙසයි
ලංකාවෙත් නැනෝතාක්‍ෂණය මූලික පර්යේෂණ ආරම්භ කරලා ටිකක් කල්. බොහෝ දෙනෙක් නොදන්නවා වුනත් SLINTEC (Sri Lanka Institute of Nano TEChnology) කියලා හඳුන්වන ආයතනයේ මූලික පර්යේෂණ කෙරෙන්නේ මෙම නැනෝතාක්‍ෂණය සම්බන්ධ කරුණු පාදක කරගෙනයි. මෙය ලංකාවේ ප්‍රධාන පෙළේ සමාගම් කිහිපයක් මූල්‍ය දායකත්‍වයෙන් තැනුන ලංකාවේ සහ ලොව පුරා වෙසෙන ලාංකික විද්‍යාඥයින් බොහෝ දෙනෙකුගේ දායකත්‍වයෙන් සැදුම්ලත් තැනක්… අපේ බ්ලොග් අවකාශයේ ඉන්න මුදිත (මැද පිළිවෙත) දැන් සේවය කරන්නෙත් එතැන…
Scanning Tunneling Microscope – STM   සහ Atomic Force Microscope – AFM සොයාගැනීම නැනෝ තාක්‍ෂණය මෙතරම් දියුණු වීමට හේතු වූ ප්‍රධාන කරුණු දෙකයි. එසේම මේ කරුණු මෙතරම් දියුණු වීම උදෙසා වෙනත් වෙනත් උපකරණ, තාක්‍ෂණ විධි මෙයට දායක වූනා… කෙසේ වෙතත් මේ ක්‍රම සහ විධි තවමත් පවතින්නේ තරමක වර්ධනය වන තත්ත්‍වයක. මේවායේ ක්‍රියාකාරිත්‍වය තවමත් බලාපොරොත්තු වන තරමට වේගවත් නැහැ.මේ නිසාම නැනෝ ලිතෝමුද්‍රණ ක්‍රම මගින් පරමාණු එකතු කර විශාල ව්‍යුහ සදාගන්න Bottom up approach මගින් තරමක සාර්ථකත්‍වයක් ලබා තිබෙනවා. මෙහිදී ඇත්තෙන්ම සිදු කරන්නේ නැනෝද්‍රව්‍ය /චිපයන් වැනි දෑ තනාගැනීමයි…   නැනෝ වයර්, අර්ධ සන්නායක වැනි දෑ තැනීමට වෙනත් ක්‍රම භාවිතා වෙනවා. සියුම් පාරජම්බුල කිරණ වර්ණාවලීක්‍ෂ ලිතෝමුද්‍රණ ක්‍රම, ඉලෙක්ට්‍රෝණ කදම්භ ලිතෝමුද්‍රණ ක්‍රම, කේන්‍ද්‍රගත අයන කදම්භ යාන්ත්‍රණ ක්‍රම, පරමාණුක ස්ථර අවසාදනය, වාෂ්ප අවසාදනය වැනි ක්‍රම මගින් ත්‍රිමාණ ව්‍යුහයන් නිර්මාණය කිරීම කරගනු ලබනවා… එසේම ඉහත සඳහන් කළ අන්වීක්‍ෂ භාවිතයෙන් ඒ ඒ ව්‍යුහ සියුම්ව නිරීක්‍ෂණය කිරීම මගින්, මේ ව්‍යුහ නිර්මාණය ස්වයංක්‍රීයව නිරිමාණය වීමට සැලැස්වීම පවා කර තිබෙනවා…
නැනෝ මෝටර
නැනෝ තාක්‍ෂණය විවිධාකාර කටයුතු සඳහා උපයෝගී වෙනවා… නැනෝ අංශුවක සිට, මහා යන්ත්‍රයක ඇති කුඩා ඉලෙක්ට්‍රොණික චිපයක් දක්වා පරාසයක මෙය විහිදෙනවා… දැන් දැන් සෑම ක්‍ෂෙත්‍රයකම වාගේ නැනෝතාක්‍ෂණය උපයෝගී වනවා. ඉලෙක්ට්‍රොණිකව පමණක් නොවෙයි, ජීව විද්‍යාත්මකව, ප්ලාස්ටික්, තීන්ත, ආහාර ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනයේදී, මෙන්ම ආයුධ නිෂ්පාදනය ආදී බොහෝ ක්‍ෂෙත්‍රවල මෙසේ නැනෝතාක්‍ෂණය උපයෝගී වෙනවා. මෙය දැන් දැන් යුධ තාක්‍ෂණික සහ බුද්ධි අංශ තොරතුරු එක් රැස් කිරීමේදී භාවිතා කරන සියුම් උපකරණ තැනීමට වඩාත්ම වැදගත් වනවා. කාර්යක්‍ෂම සූර්ය බලශක්ති පද්ධති සැකසීමට නැනෝ අංශු එබ්බවූ සූර්යකෝෂ තැනීමත් තාක්‍ෂණයේ මහා පිම්මක් ලෙස සැලකිය හැකියි.
 
යුධ තොරතුරු තාක්‍ෂණය හොරා ගන්නට.....නැනෝරොබෝවරු
සුනම්‍ය සූර්ය කෝෂ- ඕනෑම තැනකට සුදුසුයි
සෑම හොඳ දෙයකම අහිතකර පැත්තක් ද ඇති නිසාම, මෙයින් අහිතකර සෞඛ්‍ය සහ පාරිසරික තත්ත්‍වද ඇති වන්නට පුළුවනි. මෑතකදී සපත්තු-මේස්වල දුර්ගන්ධය දුරු කිරීම සඳහා නිපදවූ රිදී නැනෝඅංශු, පාදයේ දුර්ගන්ධය ඇති කරන අහිතකර බැක්ටීරියා මෙන්ම හිතකර බැක්ටීරියා ද වනසන බව සොයාගෙන තිබෙනවා. එසේම මේ නැනෝ අංශු ආඝ්‍රාණය කළ මීයන්ගේ මොළයේ සහ පෙනහළුවල ඒවා තැන්පත් වන බවත් එයින් ඔවුනට අහිතකර ආචරණ ලබා දෙන බවත් සොයාගෙන ඇති අතර සමහර අවස්ථාවල මේ නිසා මීයන්ගේ සම ඉක්මනින් වයසට යාමක් පෙන්නුම් කර ඇති බවත් සොයාගෙන තිබෙනවා. එසේම ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් නැනෝඅංශු ආඝ්‍රාණය කළ මීයන්ගේ ඩීඑන්ඒ වලට සිදුවූ හානි නිසා පසු කලෙක පිළිකා, හෘද රෝග, ස්නායුගත රෝග සහ ඉක්මනින් වයසට යාම වැනි ලක්‍ෂණ පෙන්නුම් කර තිබෙනවා. ඒ වගේමයි නැනෝතාක්‍ෂණයේ මූලිකම ප්‍රචාරකයා වන කාබන් නැනෝටියුබ් ආඝ්‍රාණය කිරීමෙන් ඇස්බැස්ටෝස් ආඝ්‍රාණය කිරීමකට සමාන අහිතකර ප්‍රතිඵල ලබාදෙන බවත සොයාගෙන තිබෙනවා…. අපට ඉතාමත් වැදගත් වන නැනෝ තාක්‍ෂණයේත් අහිතකර පැත්තක් තියෙනවා.
නැනෝතාක්‍ෂණය කියන්නේ දිනෙන් දින, පැයෙන් පැය අළුත් වන ක්‍ෂෙත්‍රයක්… ඒ වගේමයි ඒ පිළිබඳ නිකුත් වන පුවත්, පළවන ලිපි තොරතුරු ආදිය නිරන්තරවම අළුත් වෙනවා. මේ පිළිබඳ පර්යේෂණ කරන උදවිය නම් නිතරම ඒ පිළිබඳ දැනුවත් වෙනවා… ඒ වගේමයි අනාගතයේ ඉතාම හොඳ රැකියා අවස්ථා, පර්යේෂණ මේ මගින් ඇති වන්නට පුළුවනි…
මේ ගැන මට වඩා දන්න බොහො දෙනා මේ අවකාශයේ ඉන්නට පුළුවනි.. ඔවුන්ටත් අදහස් දැක්වීමට මේ ලිපිය විවෘතයි….

No comments:

Post a Comment