Must Readනැනෝ තාක්ෂණය

නැනෝ තාක්ෂණය

ඉමාෂි උත්පලා සිරිවීර

නැනෝ යන වචනය අඟුටුමිටි යන අරුත ඇති ග්‍රීක භාෂාවේ ඇති වචනයකින්  නිර්මාණය වී ඇත. නැනෝ යන්නෙන් අතිශය කුඩා දේවල් යන්න හැඟවේ. නැනෝ  ලෝකයේ අතිශය කුඩා ලෝකයකි.  නැනෝ මීටරයක්   යනු මීටරයෙන් බිලියනයෙන් පංගුවකි.  එනම් 10m-9 කි. අප ජීවත් වන්නේ මීටර් හා කිලෝමීටර් පරිමාණය සමග බැවින් නැනෝ ලෝකය අපට දැකීමට තියා සිතීමටවත් නොහැකි ලෝකයකි.

මීටර් 1 = නැනෝමිටර් බිලියන1
මිලිමීටර් 1 = නැනෝ මීටර් මිලියන1
මයික්‍රොමීටර් 1 = නැනෝමිටර් 1000

නැනෝ පරිමාණයේ 1nm-100nm පරාසයේ පදාර්ථ මෙම තාක්ෂණයේදී ගවේෂණය කෙරේ.  ඉතා කුඩා පරිමාණය් ද්‍රව්‍ය සංකලනය තුළින් නව ද්‍රව්‍ය තැනීම නැනෝ තාක්ෂණයේ දී සිදු කෙරේ.  නැනෝ තාක්ෂණය ඉතා සුළු දේවල් වල සිට අති විශාල කර්මාන්ත දක්වා විවිධ භාවිත රැසක් සහිත තාක්ෂණයකි.මෙම සංකල්පයට  භෞතික විද්‍යාව, රසායන විද්‍යාව ඉංජිනේරු තාක්ෂණය සහ පරිගණක තාක්ෂණය වැනි විෂයයන් අයත් වේ. සාමාන්‍යය අවස්ථාවේ පදාර්ථයේ ලක්ෂණ කීහිපයක් නැනෝ පරිමාණයේ දී වෙනස් වේ.  ප්‍රතික්‍රියතාව වැඩිවීම, ඉහළ සන්නායකතාවක් තිබීම හා ශක්තිමත් බවක් ඇතිවීම ඉන් කිහිපයකි.

උදාහරණ-

  • නෑනෝ පරිමාණයේ දී කොපර් ලෝහය පාරදෘෂ්‍ය වේ.
  • රන් ලෝහය අධික ලෙස ප්‍රතික්‍රියාශීලී වේ.
  • කාබන් ප්‍රතිරෝධය රහිත සන්නායකයක් බවට පත්වේ.

නැනෝ අංශු යනු  උස දිග පළල යන මානවලින් එකක් හෝ වැඩි ගණනක් නැනෝ පරිමාණයේ  පවතින පදාර්ථ වේ.

නැනෝ නාලිකා – නැනෝ නාලිකා වල විශ්කම්භය නැනෝ පරිමාණයේ වන නමුත් ඒවායේ දිග නැනෝ පරිමාණය ට වඩා වැඩිය.

නැනෝ පටල – නැනෝ පටල වල ඝනකම නැනෝ පරිමාණයේ වන නමුත් ඒවායේ අනිත් මාන ඊට වඩා බෙහෙවින් විශාල විය හැක.

නැනෝ ව්‍යුහික පදාර්ථ

නැනෝ ව්‍යුහික පදාර්ථයේ  අභ්‍යන්තරික ව්‍යුහ සකස් වී තිබෙන්නේ නැනෝ පරිමාණයේ අංශු වලිනි.

නැනෝ ද්‍රව්‍ය එකක ස්කන්ධයක පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය හා එකී අංශුවල තරම අතර අනුපාතයේ අගය වැඩි බැවින් නැනෝ අංශුවල සුවිශේෂී භෞතික හා රසායනික ගුණ පවතී.

නැනෝ තාක්ෂණයේ ඉතිහාසය

නැනෝ තාක්ෂණය මිනිසාගේ භාවිතයට යොදා ගැනීමේ ආරම්භය 4 වන සියවස දක්වා  අතීතයකට දිව යයි.  අතීතයේ මිනිසුන් එදිනෙදා ජීවිතයේදී නැනෝ තාක්ෂණය භාවිත කළ බවට සාක්ෂි විවිධ  ස්ථානවලින් හමු වී ඇත.  උදාහරණ ලෙස

  • රෝමයෙන් හමුවූ ද්විවර්ණක වීදුරු බඳුන්
  • දීප්තිමත් මැටිබදුන්
  • ශක්තිමත් යුධ උපකරණ පෙන්වා දිය හැක.

නැනෝ තාක්ෂණය පිළිබඳව නූතනයේ පවතින උනන්දුව ඇති කළේ ඇමරිකානු ජාතික භෞතික විද්‍යාඥවරයෙක් වූ රිචඩ් ෆෙයින්මාන් මහතා  විසිනි. ඔහු වර්ෂ 1952 ‘’පතුලේ තව බොහෝ ඉඩ ඇත’’ නමින් කළ සුප්‍රසිද්ධ දේශනයේ දී ඉතා සියුම් කුඩා පරිමාණයේ ලෝකයක් පිළිබඳ අනුමාන අදහසක් ඉදිරිපත් කර ඇත. 1974 වර්ෂයේ දී ජපන් ජාතික ඉංජිනේරුවරයෙක් හා මහාචාර්යවරයෙකු වූ නොරියෝ ටනිගුචි මෙය’’ නැනෝ තාක්ෂණය’’ ලෙස නම් කෙරීය.ආචාර්ය කේ.එරික් ඩ්‍රෙක්ස්ලර් මහතා විසින් ප්‍රකාශයට පත්කළ’’ Engines of creation-The coming era of nanotechnology’’ නම් ආන්දෝලනාත්මක පොත නිසා නැනෝ තාක්ෂණය ඉදිරියට ගමන් කළ බව පෙනේ. ඒ 1980 වර්ෂය වන විට ය.ඊට අමතරව ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය නිපදවීමත් නැනෝ තාක්ෂණයේ දියුණුවට බෙහෙවින්ම බලපා ඇත. සහශ්‍රකයේ ඇරඹුමත් සමග ඇමෙරිකානු හා වෙනත් රටවල පර්යේෂණ කළමනාකරුවන් විසින් අධ්‍යයනය කරනු ලැබුවේ බොහෝ විද්‍යාඥයන් තම  පර්යේෂණවලට නැනෝ පරිමාණය භාවිත කරන බවයි. එම පර්යේෂණ අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් එක් එක් පර්යේෂණවලට උපකාර වන බව හඳුනාගත් මොවුන් ‘’ ඇමරිකානු ජාතික නැනෝ තාක්ෂණික මූලිකත්ව  සංගමය’’ යන වැඩසටහන ඇරඹීය.

ස්වාභාවික නැනෝ සංකල්ප

නැනෝ විද්‍යාව හා නැනෝ තාක්ෂණය නූතන මිනිසාට නව අත්දැකීමක් වුව ද එය සොබාදහමට නව සංකල්පයක් නොවේ.  නැනෝ තාක්ෂණය මත පදනම් වූ ස්වාභාවික සංසිද්ධි කිහිපයක් ඇත.

  • ලෝටස් ආචරණය- නෙළුම් පත්‍ර මත ඇති ජලභීතික තත්ත්වය නිසා එහි ස්වයං පිරිසිදු වීමේ සංසිද්ධිය ලෝටස් ආචරණය යි. මේ නිසා නෙළුම්, හබරල වැනි පත්‍ර මත ජලය, කුණු,දුහුවිලි තැන්පත් වීමක් සිදු නොවේ. බත්කුරා  වැනි සතුන්ගේ පියාපත්වල ද මෙම ලෝටස් ආචරණය දැකගත හැක.
  • ජීවී සෛලය- සෛලයක් තුළ සිදුවන ස්වසනය, බහිශ්‍රාවය, පෝෂණය, වර්ධනය සහ ප්‍රභාසංස්ලේෂණය වැනි නැනෝ පරිමාණයේ ජීවී ක්‍රියාවලි අඛණ්ඩව සිදු වේ. මෙම ජීවී කෘත්‍ය සඳහා විශේෂයෙන් අනුවර්තනය වූ ඉන්ද්‍රිකා’’ නැනෝ පරිමාණයේ යන්ත්‍ර’’ ලෙස සැලකිය හැක.

නැනෝ පරිමාණයේ ද්‍රව්‍ය සමග කටයුතු කිරීමට විද්‍යාඥයන් අන්වීක්ෂ වර්ග නිර්මාණය කර තිබේ.

  • ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය
  • පරිලෝකන සෝදිසි අණන්වීක්ෂය
  • පරිලෝකන උමං අන්වීක්ෂය

නැනෝ තාක්ෂණයේ යෙදවුම්

නැනෝ ද්‍රව්‍යයන් අතරින් කාබන් පදනම් කරගත් ද්‍රව්‍යවලට මූලික තැනක් හිමිවේ.

කාබන් පදනම් කරගත් නැනෝ ද්‍රව්‍ය දඬු ආකාර,පාපන්දු ආකාර හෝ තුනී තහඩු ආකාර විය හැක .

කාබන් ප්‍රධාන ස්වරූප දෙකකි. ඒවා නම්,

  1. දියමන්ති
  2. මිනිරන්

ග්‍රැෆීන් – මිනිරන්වල ස්තර කිහිපයක් පවතී.  ග්‍රැෆීන් යනු මිනිරන් වල තනි ස්තරයකි. ‍ග්‍රැෆීන් සොයා ගත්තේ මැන්චෙස්ටර් විශ්වවිද්‍යාලයේ ඇන්ඩ්‍රි ගෙයිම් සහ කොන්ස්ටන්වින් නොවොසෙලොව් යන විද්‍යාඥයන් දෙදෙනායි. ඔවුන් එය සඳහා භාවිත කළේ ඇලවුම් පටියක් සහ මිනිරන් කැබැල්ලක් පමණි. එය විද්‍යා ඉතිහාසයේ සුවිශේෂී   සිදුවීම්කි.  ඒ සඳහා ඔවුන් දෙදෙනාට 2011 වසරේ භෞතික  විද්‍යාව සඳහා වූ නොබෙල් ත්‍යාගය හිමිවිය.

ෆුලරීන් – තවත් නැනෝ කාබන් ආකාරයක් ලෙස ෆුලරීන් පෙන්වා දිය හැක. ෆුලරීන් යනු කාබන් පරමාණු 60ක් පමණ පාපන්දුවක ආකාරයට සකස් වීමෙන් සැකසුණු අණුවකි.

 

කාබන් නැනෝ නළ –  ග්‍රැෆීන්වල තනි ස්තරයක් හෝ ස්තර කීපයක් රෝල් කළ විට කාබන් නැනෝ නලයක් සෑදෙයි. තනි ග්‍රැෆීන් ස්තරයක් රෝල් කලවිට තනි බිත්ති කාබන් නැනෝ නළයක් සෑදෙන අතර ග්‍රැෆීන් ස්තර කිහිපයක් රෝල් කළ විට  ලැබෙන්නේ බහු ස්තර කාබන් නැනෝ  නළයකි.

නැනෝ තාක්ෂණය වෛද්‍ය විද්‍යාව, ප්‍රවාහන ක්ෂේත්‍රය, ඉලෙක්ට්‍රෝන විද්‍යාව වැනි විවිධ ක්ෂේත්‍ර සඳහා මහගු දායකත්වයක් සපයයි. නමුත් අනෙක් තාක්ෂණයන් සේම මෙහි ද අහිතකර ප්‍රතිඵල ඇත.

එම බලපෑම්වලට නිසි යෝජනා ක්‍රියාත්මක කරමින් නැනෝ තාක්ෂණයෙන් උපරිම ප්‍රයෝජන ලබා ගතහොත් අපේ රටට ද හොඳ දියුණුවක් ළඟා කරගත හැකිවනු ඇත.

උපයෝගී කර ගත් මූලාශ්‍ර-

  • අධ්‍යාපන ප්‍රකාශන දෙපාර්තමේන්තුවේ 9 ශ්‍රේණිය විද්‍යාව පෙළපොත (II කොටස 2020)
  • විදු නැණ කිරණ වෙබ් අඩවිය https://vidunanakirana.vidumanpetha.com/science%20lipi/nano.html
  • ඉසුරු පිරි යුගයකට නිනිති තාක්ෂණය (චින්තක නදුන් රත්නවීර)

Author

Back to top button