නිනිති තාක්ෂණය

වර්තමානයත් අනාගතයත් වෙන් කරන අලුත්ම තාක්ෂණය නිනිති තාක්ෂණය (Nano Technology) වේ. නැනෝ යනු 10^-9m පරාසයේ පවතින මිනුමකි. එම 10^-9m පරාසයේ පවතින අංශූන් සමඟ සබැඳුණු කටයුතු සිදු කිරීම නානෝ තාක්ෂණ ‍ය ලෙස හැඳින්විය හැක.



නැනෝ අංශූන් සමඟ අප කටයුතු කිරීමේදී ඒවා සාමාන්‍ය භෞතික විද්‍යා නියම වලට යටත් නොවේ. එයට හේතුව සාමාන්‍යයෙන් අංශුන්ගේ ප්‍රමාණය කුඩා වෙත්ම සාමාන්‍ය භෞතික විද්‍යා නියම වලින් වෙනස් වී හැසිරීමට පටන්ගැනීමයි. මෙහිදී නැනෝ තාක්ෂණය 10^-9m පරාසයට පැමිණෙන විට ඒවායේ හැසිරීමේ සිදුවන ප්‍රධාන වෙනස්කම් ලෙස ක්වොන්ටම් ආචරණය(Quantum effect) මතුවීම දක්නට පුළුවන. මෙම හැසිරීම් පිළිබඳව අධ්‍යයනයට ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ නියමයන් යොදා ගත යුතුයි. එම නිසා නැනෝ තාක්ෂණය ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව හා බැඳුණු අංගයක් ලෙස හැඳින්වීමට හැකි වේ. නැනෝ පරිමාණයට පිවිසෙන විට එහි ප්‍රතික්‍රියාකාරීත්වයද ඉතා ඉහළ මට්ටමක් ගනී.

නැනෝ තාක්ෂණය පිළිබඳ මුලින්ම අදහසක් ඉදිරිපත් කරන ලද්දේ 1959 දෙසැම්බර් 29 දින ඇමෙරිකානු භෞතික විද්‍යා සංගමය මඟින් පැවැත් වූ රැස්වීමකදී දේශනයක් ඉදිරිපත් කළ රිචඩ් ෆයිමාන්(Richard Feynman) නැමැති භෞතික විද්‍යාඥයා විසිනි. නොබෙල් ත්‍යාගලාභියෙකු වන මොහුගේ මාතෘකාව වී තිබුණේ “අප දන්නා විද්‍යාත්මක සී‍මාවෙන් ඔබ්බට තවත් බොහෝ දේ ඇති බව යන්න වේ. මෙහිදී ඔහු ලෝකයට නැනෝ තාක්ෂනය පිළිබඳ යම් ඉඟියක් ලබා දුන්නේය.

[caption id="attachment_540" align="aligncenter" width="180" caption="Richard Feynman"][/caption]

වර්තමානයේ නැනෝ අංශු ‍වෙළඳපොළෙන් මිලදී ගැනීමේ හැකියාව ඇත. නැනෝ තාක්ෂණයේ සොයාගැනීම් රාශියක් ඇති අතර ඒ අතුරින් වැදගත් සොයාගැනීම් දෙක ලෙස Quantum Dots සහ Nano tubes හඳුන්වාදිය හැක.

Quantum Dots යනු දැනට ලෝකයේ භාවිතා වන තාක්ෂණයකි. මෙහිදී අප දන්නා විභව ළිඳ(Potential Well) තුලට නැනෝ පරිමාණික අංශුන් ඇතුළු කර මෙය නිර්මාණය කර ගනී. මෙය සාමාන්‍ය ක්වොන්ටම් ළිඳකට වඩා සිය දහස් ගුණයකින් ප්‍රබල වේ. මේවා භාවිතා කර දුබල සංඥා වර්ධනය කර අති ප්‍රබල සංවේදක(Sensor) නිර්මාණය කළ හැකියි.

[caption id="attachment_541" align="aligncenter" width="150" caption="Quantum Dot"][/caption]

තවද Nano tube යනු ඉතා ඉහළ මට්ටමේ සොයාගැනීමකි. කාබන් පරමාණුවක ඝනකම තිබෙන ස්ථරයක් නැනෝ මීටර කිහිපයක් විෂ්කම්භය තිබෙන සිලින්ඩරයක් ලෙස සාදාගත් විට නානෝ නලයක් ලැබේ. මෙහි දිග අවශ්‍ය පමණට සකස් කර ගත හැකියි. මෙම සිලින්ඩරයේ භෞතික මිනුම වෙනස් කරන විට භෞතික ගුණද වෙනස් වේ. උදාහරණයක් ලෙස පෘෂ්ඨයේ අණු සැකැස්ම වෙනස් කළ විට එය සන්නායක ගුණ දක්වයි. තවත් වෙනස්කම් සිදු කළ විට අර්ධ සන්නායක, පරිවාරක ගුණ පෙන්වයි. එසේම මෙම සිලින්ඩරය තුල ද්‍රව්‍ය රඳවා ගත හැකියි. එමෙන්ම මෙම සිලින්ඩරය, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර යොදාගෙන චලනයන්ට භාජනය කළ හැකියි.

[caption id="attachment_542" align="alignright" width="150" caption="Nano tubes"][/caption]

[caption id="attachment_543" align="alignleft" width="150" caption="Nano motor"][/caption]

 

 

 

 

 

 

 

වර්තමානය වන විට නැනෝ තාක්ෂණය ලොව සෑම ක්ෂේත්‍රයකම අණසක පතුරුවාගෙන සිටී. ඒවායින් කිහිපයක් නම් අභ්‍යාවකාශ ක්ෂේත්‍රය, රොබෝ තාක්ෂනය, ප්‍රවාහන ක්ෂේත්‍රය, රෙදිපිළි කර්මාන්තය, වෛද්‍ය විද්‍යාව, ඉංජිනේරු විද්‍යාව සහ න්‍යෂ්ටික විද්‍යාව වේ.

නැනෝ තාක්ෂනය භාවිතා කර අධි බලැති අභ්‍යාවකාශ නිරීක්ෂන දුදක්නද අභ්‍යාවකාශ සංවේදකද නිර්මාණය කර තිබේ. එලෙසම වෛද්‍ය විද්‍යාවේදී අති ප්‍රබල IR සංවේදක යන්ත්‍ර මඟින් සාමානය සංවේදක වලින් නිරීක්ෂනය කළ නොහැකි සෛල හා පිළිකා සෛල අතර ඇති කුඩා උෂ්ණත්ව වෙනස පැහැදිලිව දැක ගත හැකියි.

තවද අප දන්නා ආකාරයට ප්‍රබල ඖෂධ ශරීරයට අහිතකර වේ. මෙයට පිළියමක් ලෙස තුල පෙර කී ඖෂධය තැන්පත් කර විද්‍යුත් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර මඟින් රුධිර නාල දිගේ අවශ්‍ය තැනට යොමුකර ඖෂධය මුදා හැරීම සිදු කරනු ලැබේ. මෙය ඉතා සාර්ථක ක්‍රමයක් ලෙස ලෝක වෛද්‍ය විද්‍යාව පිළිගෙන ඇත.

තවද නැනෝ තාක්ෂණය යොදාගෙන නිර්මාණය කර ඇති රෙදිපිළි දුව්‍යද ඇත. මෙහි අංශු 10^-9m ප්‍රමාණය බැවින් ජල අංශු වලට රෙදි අංශු තුලින් ගමන් කිරීමට නොහැකි වේ. මෙවිටශරීරය තෙමීමක් සිදු නොවේ. තවද දූවිලි අංශු පවා ගමන් කර නොහැකි වේ. මේ හේතුවෙන් රෙදි පිරිසිදු කිරීමක් අවශ්‍ය නොවේ.

මෙවැනි ඉතා විශාල ප්‍රමාණයක් පුරා වර්තමානයේ නැනෝ තාක්ෂනය ගමන් කර ඇත. ඉහත කී කරුණු වලට අමතරව තව බොහෝ කරුණු නැනෝ තාක්ෂණය හා සම්බන්ධ වේ. එම නිසා නැනෝ තාක්ෂණය ඉතා විශාල පරාසයක් පුරා පැතිර යන්නක් වේ.

By Supun Prabhath