NanoTechnology Kya Hai Aur Uske Upyog in Hindi

नैनो एक ग्रीक शब्द है जिसका अर्थ है सूक्ष्म। नैनो तकनीक (NanoTechnology) अर्थात चीजों को सूक्ष्म बनाने की तकनीक। आज से कई वर्षो पूर्व चीजों का आकार आज की अपेक्षा काफी बड़ा होता था। Computers एक कमरे के आकार के होते थे। लेकिन आज Computers महज एक टेबल पर रख सकते हैं। Laptop को अपनी गोद में रखकर काम कर सकते हैं। Mobile Phone आपकी हथेली पर आ गया है। अगर गौर से देखें तो इन सबके पीछे नैनो तकनीक (NanoTechnology) का ही हाथ है। चीजों की शक्ति को कम किये बिना उसके आकार को छोटा बनाना ही नैनो तकनीक (NanoTechnology) है।

विज्ञान और नैनोटेक्नोलोजी (NanoTechnology) के लगभग हर क्षेत्र में नैनोविज्ञान (NanoScience) की सफलता, इस युग में जीवन को आसान बनाती है। नैनोविज्ञान (NanoScience) और नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) एक विस्तृत अनुसंधान क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसमें संरचनाएं, उपकरण, गुण और कार्यों के साथ System शामिल होते हैं, जो 1-100 nm के पैमाने पर उनके परमाणुओं की व्यवस्था के कारण होते हैं।

नैनोतकनीक (NanoTechnology) या नैनोविज्ञान (NanoScience) क्या है?

नैनो का अर्थ है अति सूक्ष्म आकार वाले तत्व (मीटर के अरबवें हिस्से)। नैनोतकनीक (NanoTechnology) में अणुओं और परमाणुओं पर अध्ययन किया जाता है। जिसमे भौतिकी, रसायन, बायो इन्फॉर्मेटिक्स व बायो टेक्नोलॉजी जैसे विषयों को आपस में जोड़ा जाता है।

हमें नैनोविज्ञान (NanoScience) और नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) के बीच का अंतर पता होना चाहिए। नैनोविज्ञान (NanoScience), 1 से 100nm के बीच के नैनोमीटर के तराजू पर संरचनाओं और अणुओं का अध्ययन है, और व्यावहारिक अनुप्रयोगों जैसे उपकरणों आदि में इसका उपयोग करने वाली तकनीक को नैनो तकनीक (NanoTechnology) कहा जाता है।

इस तकनीक का उपयोग करके जीवविज्ञान, मेडिकल विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स व रक्षा क्षेत्र में क्रांतिकारी बदलाव लाया जा सकता है। इस तकनीक से किसी भी वस्तु को एक हजार गुना तक मजबूत, हल्का और भरोसेमंद बनाया जा सकता है। छोटे आकार, बेहतर क्षमता और टिकाऊपन के कारण मेडिकल और बायो इंजीनियरिंग में नेनौटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) तेजी से बढ़ रही है।

21वीं सदी नैनो सदी बनने जा रही है। आज वस्तुओं के आकार को छोटा और मजबूत बनाने की होड़-सी मची हुई है। विभिन्न क्षेत्रों में नैनो तकनीक विकसित करने के लिए दुनिया भर में बड़े पैमाने पर शोध हो रहे हैं। अति सूक्ष्म आकार, बेजोड़ मजबूती और टिकाऊपन के कारण इलेक्ट्रॉनिक्स, मेडिसिन, ऑटो, बायोसाइंस, पेट्रोलियम, फॉरेंसिक और डिफेंस जैसे तमाम क्षेत्रों में नैनो टेक्नोलॉजी की असीम संभावनाएं बन रही हैं।

नैनोविज्ञान (NanoScience) अति सूक्ष्म मशीनें बनाने का विज्ञान है। ऐसी मशीनें, जो इंसान के जिस्म में उतर कर, उसकी धमनियों में चल-फिर कर वहीं रोग का ऑपरेशन कर सकें। ऐसी मशीनें, जो मोबाइल को आपके नाखून से भी छोटा कर दें। जो ऐसी धातु बना दें, जो स्टील से दस गुना हल्की और सौ गुना मजबूत हो। यानी वह धातु, जिससे ऐसे खंभे बनाए जा सकें, जो सिर्फ कुछ इंच के हों, लेकिन पुल का बोझ सह सकें।

नैनो टेक्नोलॉजी का इतिहास (NanoTechnology Ka Itihas)

दरअसल इस तकनीक के पदचिन्ह हमे चौथी सदी में ही देखने को मिलते हैं। हालाकिं उस समय के लोगो को तब यह बात पता नहीं थी। रोमन द्वारा नैनोकणों और संरचनाओं का उपयोग चौथी शताब्दी में किया गया था, जिसने प्राचीन दुनिया में नैनो तकनीक के सबसे दिलचस्प उदाहरणों में से एक का प्रदर्शन किया था। ब्रिटिश संग्रहालय के संग्रह में लाइकुरस कप, प्राचीन कांच उद्योग में सबसे उत्कृष्ट उपलब्धियों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। यह डाइक्रोइक ग्लास का सबसे पुराना प्रसिद्ध उदाहरण है। डाइक्रोइक ग्लास दो अलग-अलग प्रकार के ग्लास का वर्णन करता है, जो कुछ निश्चित प्रकाश स्थितियों में रंग बदलते हैं। इसका मतलब है कि कप के दो अलग-अलग रंग हैं: कांच प्रत्यक्ष प्रकाश में हरा और लाल-बैंगनी दिखाई देता है जब प्रकाश कांच के माध्यम से चमकता है।

अमेरिकी भौतिक विज्ञानी और नोबेल पुरस्कार विजेता Richard Feynman ने 1959 में नैनो तकनीक की अवधारणा को पेश किया। American Physical Society की वार्षिक बैठक के दौरान, Feynman ने California Institute of Technology (Caltech) में “There’s Plenty of Room at the Bottom” नामक एक व्याख्यान में प्रस्तुत किया। । इस व्याख्यान में, Feynman ने परिकल्पना की “हम एक पिन के सिर पर एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका के पूरे 24 संस्करणों को क्यों नहीं लिख सकते?”, और छोटी मशीनों के निर्माण और आणविक स्तर तक डाउन करने के लिए मशीनों का उपयोग करने की दृष्टि का वर्णन किया।

इस नए विचार ने प्रदर्शित किया कि Feynman की परिकल्पना सही साबित हुई है और इन कारणों से उन्हें आधुनिक नैनो टेक्नोलॉजी का जनक माना जाता है। पंद्रह वर्षों के बाद, एक जापानी वैज्ञानिक Norio Taniguchi ने 1974 में “नैनो टेक्नोलॉजी” शब्द का उपयोग और उसे परिभाषित करने वाले पहले व्यक्ति थे: “नैनो टेक्नोलॉजी में मुख्य रूप से एक परमाणु या एक अणु द्वारा सामग्री के पृथक्करण, एकत्रीकरण और विरूपण की प्रक्रिया शामिल है”।

1986 में, Binnig और Rohrer को “एसटीएम (Scanning Tunneling Microscope)” के अपने डिजाइन के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला। इस आविष्कार के कारण परमाणु बल माइक्रोस्कोप (AFM) और स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप (SPM) विकसित हुए, जो आज नैनो टेक्नोलॉजी शोधकर्ताओं के लिए पसंद के साधन हैं।

नैनोतकनीक का उपयोग (NanoTechnology Ka Upyog)

नैनोतकनीक (NanoTechnology) का उपयोग आज लगभग हर क्षेत्र में हो रहा है। जैसे कि सूचना प्रौद्योगिकी, मातृभूमि सुरक्षा, चिकित्सा, परिवहन, ऊर्जा, खाद्य सुरक्षा, और कई अन्य लोगों के बीच पर्यावरण विज्ञान इत्यादि।

1. हर दिन की सामग्री और प्रक्रियाओं में

नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) के कई लाभ इस तथ्य पर निर्भर करते हैं कि विशिष्ट गुणों को प्राप्त करने के लिए अत्यंत छोटे पैमाने पर सामग्रियों की संरचनाओं को तैयार करना संभव है। इस प्रकार सामग्री विज्ञान टूलकिट का विस्तार करना। नैनो-तकनीक का उपयोग करके, सामग्री को प्रभावी रूप से मजबूत, हल्का, अधिक टिकाऊ, अधिक प्रतिक्रियाशील, अधिक छलनी जैसा, या कई अन्य लक्षणों के बीच बेहतर विद्युत कंडक्टर बनाया जा सकता है।

2. इलेक्ट्रॉनिक्स और आईटी अनुप्रयोग

कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स में नैनोटेक्नोलॉजी ने बड़ी प्रगति में योगदान दिया है। जिससे तेज, छोटे और अधिक पोर्टेबल सिस्टम बन रहे हैं जो बड़ी और बड़ी मात्रा में सूचनाओं का प्रबंधन और भंडारण कर सकते हैं। ये लगातार विकसित होते अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• ट्रांजिस्टर, बुनियादी स्विच जो सभी आधुनिक कंप्यूटिंग को सक्षम करते हैं, नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) के माध्यम से छोटे और छोटे हो गए हैं।
• अल्ट्रा-हाई डेफिनिशन डिस्प्ले और टेलीविजन अब बेचे जा रहे हैं जो अधिक energy efficient होने के साथ-साथ अधिक जीवंत रंगों का उत्पादन करने के लिए क्वांटम डॉट्स का उपयोग करते हैं।
• लचीले, बेंडेबल, फोल्डेबल, रोलेबल, और स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स विभिन्न क्षेत्रों में पहुंच रहे हैं और विभिन्न उत्पादों में एकीकृत किए जा रहे हैं। जिनमें वेब्राबल्स, मेडिकल एप्लिकेशन, एयरोस्पेस एप्लिकेशन और इंटरनेट ऑफ थिंग्स शामिल हैं।

3. चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल अनुप्रयोग

नैनोतकनीक (NanoTechnology) पहले से ही उपलब्ध चिकित्सा उपकरणों, ज्ञान और उपचारों को व्यापक रूप से चिकित्सकों के लिए उपलब्ध करा रही है। नैनोमेडिसिन, चिकित्सा में नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) के अनुप्रयोग, रोग की रोकथाम, निदान और उपचार के लिए सटीक समाधान का निर्माण करने के लिए जैविक घटना के प्राकृतिक पैमाने पर खींचता है। इस क्षेत्र में हाल ही की प्रगति के कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं:

• वाणिज्यिक अनुप्रयोगों ने न्यूक्लिक एसिड के लक्षित दृश्यों का पता लगाने के लिए जांच के रूप में सोने के नैनोकणों को अनुकूलित किया है, और सोने के नैनोकणों की भी कैंसर और अन्य बीमारियों के लिए संभावित उपचार के रूप में चिकित्सकीय जांच की जा रही है।
• नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) द्वारा सक्षम बेहतर इमेजिंग और डायग्नोस्टिक टूल पूर्व निदान, अधिक व्यक्तिगत उपचार के विकल्प और बेहतर चिकित्सीय सफलता दर का मार्ग प्रशस्त कर रहे हैं।
• नैनोटेक्नोलॉजी (NanoTechnology) शोधकर्ता कई अलग-अलग चिकित्सा पद्धतियों पर काम कर रहे हैं जहां एक नैनोपार्टिकल (Nano Particle) कैंसर कोशिकाओं को सीधे दवा पहुंचाने या स्वस्थ ऊतकों (Tissues) को नुकसान के जोखिम को कम करने में मदद कर सकता है। इससे डॉक्टरों के कैंसर के इलाज के तरीके को बदलने और कीमोथेरेपी के विषाक्त प्रभाव को कम करने की क्षमता है।

4. ऊर्जा अनुप्रयोग

नैनोतकनीक (NanoTechnology) पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों में आवेदन पा रही है और दुनिया की बढ़ती ऊर्जा मांगों को पूरा करने में मदद करने के लिए वैकल्पिक ऊर्जा दृष्टिकोण को बढ़ा रही है। कई वैज्ञानिक ऊर्जा की खपत को कम करने और पर्यावरण पर विषाक्तता (poisoning) के बोझ को कम करने के साधनों के साथ-साथ स्वच्छ, सस्ती और नवीकरणीय (renewable) ऊर्जा स्रोतों को विकसित करने के तरीकों पर विचार कर रहे हैं:

• नैनोतकनीक (NanoTechnology) बेहतर उत्प्रेरक के माध्यम से कच्चे पेट्रोलियम पदार्थों से ईंधन उत्पादन की दक्षता में सुधार कर रही है। यह उच्च दक्षता वाले दहन और घटी हुई घर्षण के माध्यम से वाहनों और बिजली संयंत्रों में ईंधन की खपत को कम करने में सक्षम है।
• उदाहरण के लिए, नैनो तकनीक को तेल और गैस निष्कर्षण के माध्यम से भी लागू किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, अपतटीय संचालन में नैनो-सक्षम गैस लिफ्ट वाल्व का उपयोग या सूक्ष्म-नीचे तेल पाइपलाइन के फ्रैक्चर का पता लगाने के लिए नैनोकणों का उपयोग।
• नैनोतकनीक (NanoTechnology) का उपयोग पहले से ही कई नई प्रकार की बैटरियों को विकसित करने के लिए किया जा रहा है। जो जल्दी चार्ज हो रही हैं, अधिक कुशल, हल्के वजन, एक उच्च शक्ति घनत्व, और लंबे समय तक विद्युत चार्ज रखती हैं।

5. पर्यावरणीय बचाव

नैनोतकनीक ऊर्जा दक्षता में सुधार करने में मदद कर सकती है । ऐसे कई तरीके भी हैं जो पर्यावरणीय प्रदूषण का पता लगाने और उन्हें साफ करने में मदद कर सकते हैं:

• नैनोतकनीक से पानी में अशुद्धियों का पता लगाने के लिए सस्ती, स्वच्छ पेयजल की आवश्यकता को पूरा करने में मदद मिल सकती है।
• इंजीनियरों ने ऊर्जा-कुशल विलवणीकरण (Desalination) के लिए नैनोपोर्स के साथ एक पतली फिल्म झिल्ली विकसित की है। यह मोलिब्डेनम डिसुलफाइड (MoS2) झिल्ली वर्तमान पारंपरिक फिल्टर की तुलना में दो से पांच गुना अधिक पानी को छानता है।
• रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से भूजल में औद्योगिक जल प्रदूषकों को साफ करने के लिए नैनोकणों का विकास किया जा रहा है जो प्रदूषकों को हानिरहित बनाता है। इस प्रक्रिया में उन तरीकों की तुलना में कम लागत आएगी जिन्हें उपचार के लिए जमीन से पानी बाहर निकालने की आवश्यकता होती है।

भविष्य में, नैनो तकनीक वस्तुओं को अपने पर्यावरण से ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम बना सकती है। नई नैनो-सामग्रियों और अवधारणाओं को वर्तमान में विकसित किया जा रहा है जो उच्च रूपांतरण दक्षता वाले आंदोलन, प्रकाश, तापमान में भिन्नता, ग्लूकोज और अन्य स्रोतों से ऊर्जा उत्पादन की क्षमता दिखाते हैं।

पढ़ते रहिये, ज्ञान के नए द्वार खोलते रहिये।