අකලංකගේ පිටුව

නැනෝ තාක්ෂණය

නිනිති තාක්ෂණය වර්තමානයේ ලොව පුරාම අවධානයට, සාකච්ඡාවට, ප‍රීක්ෂණ වලට වගේම අභියෝගයට ලක්වී ඇති ක්ෂේත්‍රයකි. විවිධ ක්ෂේත්‍ර තුළ මේ ගැන ප‍රීක්ෂණ සිදු කෙරෙමින් පවතී. මෙය නිසා ලොව පුරාම විශාල වෙනසක්, පුදුම සහගත පෙරළියක් සිදුවෙතැයි සියළු දෙනා බලාපොරොත්තු වෙති. ගල් යුගයෙන් අරඹා, ගින්ද‍ර සොයාගෙන, රෝදය නිෂ්පාදනය කර, ක්‍රම ක්‍රමයෙන් දියුණු වී ලෝහ සොයා ගැනීමත් සමඟ කෘෂි කර්මාන්තයේ හා අනෙකුත් ක්ෂේත්‍ර වල විශාල දියුණුවක් සිදු විය. ඉන් පසු කාර්මික විප්ලවය සමඟ තවත් නව සොයා ගැනීම්, දියුණු කිරීම් සිදු විය. මේ එම කාර්මික විප්ලවයේ ඊළඟ අදියරයි, නැනෝ තාක්ෂණය හ‍රහා සිදු වීමට යන දියුණුව.

නැනෝ තාක්ෂණය 1959 දී රිචඩ් ෆෙමන් නම් භෞතික විද්‍යාඥයා හ‍රහා ආරම්භ විය. ඔහු ඒ සම්බන්ධයෙන් නොබෙල් ත්‍යාගයෙන්ද පිදුම් ලැබුවේය.

නැනෝ තාක්ෂණයේ භාවිතයන් කිහිපයක්

නැනෝ නාල

1991 දී ජපන් විද්‍යාඥයෙකු විසින් සොයා ගැණුනු කාබන් නැනෝ නාල, දැන් විවිධ පරීක්ෂණ සඳහා මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය වෙයි.

නැනෝ පෙරණ

මෙතෙක් කල් භාවිත කරන ලද පෙරහන් හරහා කුඩා ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට සංසරණය විය හැකිය, නමුත් මෙම නිනිති පෙරහණ්, කිසිදු ජීවියෙකුට යා නොහැකි පරිදි සකසා ඇත. මෑතකදී මහත් ආන්දෝලනයට පාත්‍ර වූ "සාස්" වයිරසය ශරීර ගතවූ රෝගීන් පරික්ෂාවේදී වෛද්‍ය කණ්ඩායම් මෙවැනි නැනෝ පෙරහන් භාවිතා කළහ.

නැනෝ තාක්ෂණය අතිශය බහු ක්ෂේත්‍රීය වූ ක්ෂේත්‍රයක් වන අතර ව්‍යවහාරික භෞතික විද්‍යාව , ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව , අතුරු මුහුණත් හා කලිල විද්‍යාව , උපකරණ භෞතික විද්‍යාව , අති අණුක රසායන විද්‍යාව ( අණුවල සහ සංයුජ නොවන බන්ධනමය අන්තර්ක්‍රියා අරමුණු කොට ඇති රසායන විද්‍යා කොටස වේ.) ස්වයං ප්‍රතිගුණ යන්ත්‍ර සහ රොබෝතාක්ෂණය ,රසායනික ඉංජිනේරු විද්‍යාව ,යාන්ත්‍රික ඉංජිනේරු විද්‍යාව, ජෛව ඉංජිනේරු විද්‍යාව හා විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව යන ක්ෂේත්‍රවලින් නැනෝ තාක්ෂණයට දායක වේ. නැනෝ තාක්ෂණය යටතට විද්‍යා ක්ෂේත්‍ර කාණ්ඩ කිරීම නැනෝ පරිමාණයේ කටයුතු මෙහෙයවන විද්‍යාවන් වෙන්කර ගැනීමේ අපහසු කම ගැටළුවක් බවට පත්ව තිබේ. විද්‍යාවේ සියලු ක්ෂෙත්‍රයන් අතර පොදු වන එකම තාක්ෂණික යෙදුම් කාණ්ඩය උපකරණ භාවිතය වේ. එය නොසලකා හැරී විට ඖෂධ නිෂ්පාදන සමාගම් සහ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන සමාගම් අතර වෙනත් සම්බන්ධතා නොතිබෙන අතර එසේ තිබීමේ අවශ්‍යතාවක්ද නොපවතී. නමුත් මෙම ක්ෂෙත්‍ර යුගලේම නැනෝ පරිමාණ හැසිරවීම් සඳහා උපකරණ භාවිත වේ. තවද තම නිෂ්පාදනය නැනෝ තාක්ෂණය යැයි නම් කරන සමාගම් පවා සිය නිෂ්පාදන කිසියම් නිශ්චිත කාර්මික ක්ෂේත්‍රයකට පමණක් වෙළඳාම් කරනු ලබයි.

නැනෝ තාක්ෂණයේ භාවිතා කරන ප්‍රධාන ගොඩනැගුම් ආකාර දෙකක් ඇත. ‘පහළ සිට ඉහළට’ ගොඩනැගුම් ක්‍රම‍යේදී අණුක හඳුනා ගැනීම් මූල ධර්ම අනුව රසායනිකව ස්වයංව එකලස් වන අණුක කොටස්වලින් ද්‍රව්‍ය හා උපාංග නිපදවනු ලැබේ. ‘ඉහළ සිට පහළට’ පිවිසුමේ දී විශාල වස්තූන්වලින් පරමාණුක මට්ටම් පාලනයකින් තොරව නිනිති - වස්තූන් ගොඩනගනු ලැබේ. අතුරු මුහුනත් හා කලිල විද්‍යාව පිළිබඳ ඇති වූ නව උනන්දුවක් , පරමාණුක බල අණ්වීක්ෂය [atomic force microscope](AFM)හා පරිලෝකන උමං අන්වීක්ෂය [Scanning tunneling microscope](STM) ආදී නව පරම්පරාවේ විශ්ලේෂක උපකරණ නිසාත් නැනෝ තාක්ෂණය පිළිබඳ උනන්දුවක් ඇතිව තිබේ. වඩාත් සූක්ෂම තත්වයේ වන ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භ මුද්‍රණ ක්‍රම සහ molecular beam epitaxy, (තනි පළිඟු වෙන්කොට නිදන්ගත කර ගන්නා ලද ක්‍රමයකි) ආදිය සමග යෙදු විට ඉහත උපකරණ මගින් නැනෝ පරිමාණ ව්‍යුහයන්ට අවශ්‍ය පරිදි පාලනයට හා වෙනස් කිරීමට හැකි අතර ඒ ඔස්සේ පෙර නොවූ විරූ පුදුමාකාර සංසිද්ධීන් නිරීක්ෂණයටද ඉඩ සැලසී තිබේ.

අණුක ව්‍යුහය මත පදනම්ව බහු අවයවික නිෂ්පාදනයන්, පෘෂ්ඨික විද්‍යාව පදනම් කරගනිමින් පරිගණක විද්‍යා උපාංග පිහිටුම් සැලසුම් කිරීම නැනෝ තාක්ෂණික යෙදුම් සඳහා උදාහරණ වේ. ක්වොන්ටම් ලප හා නැනෝ තල වැනි ක්වොන්ටම් තාක්ෂණික ක්ෂේත්‍ර පිළිබඳ දැඩි බලාපොරොත්තු තබා ඇති මුත් නැනෝ අංශු කලිල ආකාරයට සමූහ වශයෙන් භාවිතා වන සූර්ය රශ්මි ආලේපන(suntan lotion) සහ වෙනත් රූපලාවන්‍ය ආලේපන ආරක්ෂක ආලේපනයත් ඖෂධ පරිවාහක සහ කුණු පැල්ලම්වලට ප්‍රතිරෝධී ඇඳුම් පැළඳුම් ආදියත් ප්‍රධාන වශයෙන්ම වාණිජමය වශයෙන් ප්‍රයෝජනවත් වූ නිපැයුම් බවට පත්ව තිබේ.

නැනෝ සංයෝග

මෙයට ඉතා කුඩා පරිමාණයේ ව්‍යුහ ඇති විශේෂ ගුණ සහිත අංශු වල ක්ෂේත්‍ර කිහිපයක් ඔස්සේ අධ්‍යයනය ඇතුලත් වේ.

අන්තර්කලාප හා ඛලිලමය විද්‍යාව නැනෝ තාක්ෂණය ය‍ටතේ බොහෝ අංශු වල ගුණ මෙන්ම C (nano fuhes) හා අනෙකුත් කුඩා දිලිසෙන අංශු වල ගුණ අධ්‍යයනය කළ හැක.

ඉතා කුඩා පරිමාණයේ අංශු සාමාත්යිත යෙදුම් සදහා එනම් වාණිජමය ප්‍රයෝජන සදහා බහුලව යොදා ගනී.

නැනෝ වෛද්‍ය විද්‍යාව යටතේ මෙවැනි ක්ෂුද්‍ර අංශු වෛද්‍ය විද්‍යාව සදහා යොදා ගන්නා ආකාරය සලකා බලයි. පතුලේ සිට ක්‍රමයෙන් සකස්වීමේ ක්‍රමය (Bottom up approachs) මෙහිදී කුඩා සංයෝග සංකීර්ණ සංයෝග දක්වා සකස් වීම සලකා බලයි.

DNA නැනෝ පරීක්ෂණය මෙහිදී වොට්සන් හා ක්‍රික්ගේ DNA වල ද්විත්ව හෙලික්සිය ව්‍යුහයේ භෂ්ම යුගල සකස්විම හා අනෙකුත් න්‍යෂ්ටික අමිල වල ව්‍යුහයේ විශේෂතා සලකා බලයි.

අණුවල විවිධ හැඩයන්ගෙන් යුත් සංයෝග රසායනිකව නිෂ්පාදනය කිරිම සදහා පිවිසිම.

අණු තනිව හෝ කිහිපයක් එකතු වී සකස් වීම උසස් අණුක රාසයනික විද්‍යාව යන සංකල්පය යටතේ හැදෑරිය යුතු අතර එමගින් අණුවල සකස්විම සම්බන්ධ විශේෂ තෝරතුරැ හදුනා ගත හැක.