ලොකු ලොකු දෑ කළ හැකි පුංචි දෙයක් – නැනෝතාක්‍ෂණය සරළව – මෙවර රිවිර ලිපිය


ලෝකෙ නැති මෝඩ වැඩක් කරලා අහුවුනාම අපේ ආච්චි කියන්නෙ නම් “බොට නම් අබමල් රේණුවක මොළයක් නෑ” කියලයි. අපේ ආච්චිට අනුව ලෝකෙ කුඩාම මිනුම අබමල් රේණුවයි. කාලෙන් කාලෙට ලෝකෙ දියුණු වෙද්දි මේ කුඩාම මිණුම තව තවත් පහලට ගියා. ජෝන් ඩෝල්ටන් පරමාණුව හොයා ගත්තට ලංකාවෙ අපිට වෙනම මිනුම් දඬු තිබුණා.. ඒකයි කියන්නෙ ලංකාවෙ මිනිස්සු හරි වෙනස් කියලා. නමුත් අපිත් ලෝකය එක්ක හෙමින් හෙමින් ඉදිරියට ගියා. nano

ලෝකයෙ හැමෝම දැන් නැනෝතාක්‍ෂණය (Nanotechnology) පිළිබඳ කතා කරන්න පටන් අරන්. සිංහලෙන් නම් මෙයට කියන්නෙ නිනිති තාක්‍ෂණය කියලයි. නමුත් බොහෝ දෙනා දන්නෙ එය නැනෝතාක්‍ෂණය නමින්. නැනෝතාක්‍ෂණය කියන්නෙ මොකක්ද කියලා නොදැන වුනත් අපි ඒ ගැන කතා කරනවා. ඒ වගේම අපි නොදැනම වුවත් නැනෝතාක්‍ෂණය පාවිච්චි කරන අවස්ථාද නැතුවා නොවෙයි.

සරළව කියනවා නම් අපි දිග මනින්නේ මීටර වලින්. මෙන්න මේ මීටරයේ දිග අපි කුඩා කොටස් වලට බෙදා ගෙන යනවා සෙන්ටිමීටර, මිලිමීටර, මයික්‍රොමීටර, ආදී වශයෙන්. මෙසේ බෙදාගෙන යද්දි ඉතාම කුඩා අවස්ථාවක් තමයි නැනෝමීටරය කියා කියන්නෙ. නැනෝමීටරයක් කියන්නේ මීටරයකින් බිලියනයක කොටසක්. තවත් විදියකින් කියනවා නම් නැනෝමීටර බිලියනයක් කියන්නේ මීටර එකක්. මේ පරිමාණය අපේ සියුම් කෙස් ගසකටත් වඩා කුඩායි. අපේ කෙස් ගසක් හෝ කඩදාසි කොළයක් නැනෝමීටර ලක්‍ෂයක් ගණකම්. කූඹියෙක් නැනෝමීටර මිලියන හතරක් පමණ විශාලයි. ඒ අනුව ඔබට වැටහෙනවා ඇති නැනෝමීටරයක කුඩා බව. නැනෝ ද්‍රව්‍ය කියා කියන්නේ මෙන්න මේ නැනෝ මීටර එකත් 100 ත් අතර ප්‍රමාණයේ ද්‍රව්‍ය වලටයි. ලෝකයේ ප්‍රමාණය මීටරයක් නම් නැනෝමීටරයක් යනු කුඩා වීදුරු බෝලයක ප්‍රමාණයක්. එයින් ඔබට වැටහේවි එම පරිමාණය කෙතරම් කුඩාදැයි කියා.

කිලෝ මීටර 1 මීටර 1000
මීටර 1 සෙන්ටි මීටර් 100
සෙන්ටිමීටර් 1 මිලිමීටර් 10
මිලිමීටර් 1 මයික්‍රොමීටර් 1000
මයික්‍රොමීටර් 1 නැනෝමීටර් 1000
නැනෝමීටර් 1 ඇංස්ට්‍රම් 10

නැනෝතාක්‍ෂණය කියලා කියන්නේ මෙවැනි නැනෝ ද්‍රව්‍ය විවිධාකරව 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. සාමාන්‍ය ද්‍රව්‍යයක් වුවත් නැනෝ පරිමාණයේදී හැසිරෙන්නේ ඉතාම වෙනස් ආකාරයට. එසේ සිදු වන්නේ සාමාන්‍ය ද්‍රව්‍යවල ඇති මහා පරිමාණ ගතිගුණ නැනෝ පරිමාණයේදී නොදක්වන නිසා. උදාහරණයක් විදියට අපේ රටේ ඉතාම ඉහලින් පිළිගත් පුද්ගලයෙකු ඇමරිකාව වැනි විශාල රටකට ගිය පසු ඔහු තවත් එක් පුද්ගලයෙක් පමණයි. ඔහුගේ ඉහළ තත්ත්‍වය අපට වැදගත් වුනාට විශාල රටකදි එය වැදගත් වන්නේ නෑ. ඔහුගේ සුවිශේෂිතාවය ඉහළ යන්නේ අපේ කුඩා රටේදී පමණයි. සාපේක්‍ෂව ගත් කල පරිමාණයේ වෙනස පෙනෙනවා. ඒ අනුව ගුණ වෙනස් වෙනවා. නැනෝ ද්‍රව්‍ය ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ (Quantum Mechanics ) නියම වලට අනුව හැසිරෙන්නේ මෙම නැනෝ 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. සාමාන්‍යයෙන් රත්‍රං ලෝහය දිලිසෙන්නේ රන් පැහැයෙන් වුවත්, නැනෝ පරිමාණයට කුඩා කළ රන් අංශු රතු පැහැතියි. ඒ වගේම ඒවායේ භෞතික ගතිගුණ සහමුලින්ම වෙනස් වෙනවා.

Single Wall Carbon Nanotube

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. ඔබට ආසන්නම නැනෝද්‍රව්‍ය භාවිතයක් වන්නේ සමහර වාහනවල මතුපිට කුණු හෝ ජලය රඳා පැවැත්ම වලකන ආලේපයයි.

සාමාන්‍ය රෙදි ජලය උරා ගන්නා නමුත් නැනෝ ආලේපන ගැල්වූ රෙදි ජලය උරා ගන්නේ නැහැ. ඒවා නෙළුම් කොළයක් සේ ක්‍රියා කර ජලය බිඳිති ආකාරයෙන් පවත්වා ගන්නවා.

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 (පරිලෝකන අන්වීක්‍ෂය) 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. ඒ සමඟම 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 භාවිතයට 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

nanomolecules-v.2

නැනෝටියුබ් සහ සරළ සංයෝග

c60-buckyball-web - Copy

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… දැනටමත් ඔවුන් ඉතා වටිනා සොයාගැනීම් කිහිපයක් සිදු කර අවසන්.

ඉතා ප්‍රවල අන්වීක්‍ෂයන් සොයාගැනීම නැනෝ තාක්‍ෂණය මෙතරම් දියුණු වීමට හේතු වූ ප්‍රධාන කරුණු දෙකයි සේම 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.

Nano Robotic Fly

යුධ තොරතුරු තාක්‍ෂණය හොරා ගන්නට…..නැනෝරොබෝවරු

flexible_solar_cell

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…. මේ අනුව 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…

නැනෝ යන්ත්‍ර කියන දේ තවමත් අත්හදා බැලීම් තත්ත්‍වයේ ඇති සංකල්ප පමණයි. ඒ වුනත් හැම සාර්ථක නිපැයුමක්ම මුලින් සංකල්පයක් වශයෙන් හටගෙන වැඩෙන නිසා වගේම, යම් යම් පර්යේෂණ වලින් මේ නැනෝ යන්ත්‍ර වල පැවතීම අනාගතයේදී ඇති විය හැකි බවට තහවුරු වීම නිසාම බොහෝ දෙනෙකුගේ අවධානය මේ වෙතට යොමු වී තිබෙනවා.

මේ නැනෝ යන්ත්‍ර යනු, එක්කෝ කුඩා මිසෙල්ලාවක් සේ සැකසුන පරමාණු කිහිපයක් වන්නට හෝ, යම් යම් අණුක සැකැස්මකින් සමන්විත සරළ සංයෝගයක් වුවත් වන්නට පුළුවන්. මේ නැනෝ යන්ත්‍ර විවිධ ක්‍ෂෙත්‍රයන් හි ක්‍රියාත්මක කරවන්නට පුළුවන්. වෛද්‍ය විද්‍යාවේ මේ යන්ත්‍රවලට විශාල වැඩ කොටසක් කරන්නට පුළුවන්. උදාහරණයක් වශයෙන් සෛල වලට ඖෂධ බෙදාහැරීම (Drug Delivery) වැනි කටයුතු වලදී මේ යන්ත්‍ර යොදාගැනීමට පුළුවනි.  සමහරවිට පිළිකා මර්ධනයේදී අදාල පිළිකා සෛල වලට එරෙහිව ඖෂධ සැපයීමේදී පිළිකා සෛල මෙන්ම නිරෝගී සෛල වලටද හානි පැමිණෙනවා. මෙවැනි අවස්ථාවක නැනෝයන්ත්‍රයකට ඈඳූ ඖෂධයක් පිළිකා සෛල වෙතට ඉලක්ක කර මුදාහැරීම කළ හැකියි. එම නැනෝ යන්ත්‍රය පිළිකා සෛල හඳුනාගෙන ඒ වෙතට ලඟා වු පසු ඖෂධ මුදා හැරීම කළ හැකියි.

 

මෙහිදී විශේෂයෙන් සැළකිළිමත් විය යුතු කරුණ වන්නේ මේ නැනෝ යන්ත්‍ර මිනිස් ශරීරයට අහිතකර නොවීමට වග බලා ගැනීමයි. මේ නිසාම නැනෝ යන්ත්‍ර නිපදවීමට පර්යේෂණ කරන විද්‍යාඥයන්ට විශාල බාධකවලට මුහුණ පාන්නට සිදු වී තිබෙනවා. ඒ තමයි නැනෝ යන්ත්‍ර ඖෂධ මුදාහැරීමට සකස් කළ හැකි යාන්ත්‍රණය සොයාගැනීම. ඒ නැනෝ යන්ත්‍ර නියමිත පරිදි පිළිකා සෛල වලට පමණක් ප්‍රතිචාර දැක්වීමට සකස් කිරීම. නැනෝ යන්ත්‍ර ශරීරයට අහිතකර නොවන සේ ශරීරයෙන් බැහැර කිරීමට හැකි වනලෙස සකස් කිරීම… මේ ආදී වශයෙන් නොදන්නා පරාමිතීන් විශාල සංඛ්‍යාවකට පිළිතුරු සපයන්නට විද්‍යාඥයන්ට සිදු වී තිබෙනවා.

වෛද්‍ය ක්‍ෂෙත්‍රයේදී මෙන්ම ආරක්‍ෂක ඔත්තු සේවා වලටද මේ නැනෝ යන්ත්‍රවල උපයෝගීත්‍වය ප්‍රයෝජනවත් වෙනවා. අති සූක්‍ෂම ලෙස සැකසූ ඔත්තු බැලීමේ යන්ත්‍ර, කුඩා මයිකුෆෝන, කැමරා, ආදී දේ සැකසීමට කුඩා චිපයන්, කුඩා ඉලෙක්ට්‍රොණික උපාංග පිළයෙල කිරීම ආදියට නැනෝ තාක්‍ෂණය යොදාගන්නවා. මෙවන් දෑ සංකල්ප ලෙස පැවතියත්, අමෙරිකානු නාවික හමුදා පර්යේෂණායතනය වැනි අති රහස්‍ය අමෙරිකානු පර්යේෂණායතනවල මෙවන් පර්යේෂණ දැනටමත් සිදුකෙරෙමින් පවතිනවා.

Nano Mosquito - Concept

ඔත්තු බලන නැනෝ මැස්සෝ….

ඊට අමතරව නැනෝ තාක්‍ෂණය වැදගත් වන අනෙක් ක්‍ෂෙත්‍ර වන්නේ රසායන විද්‍යාවයි. Lab on Chip නම් සංකල්පය වන අති සූක්‍ෂම ලෙස සැකසූ විශ්ලේෂණයන් වලට යොදාගන්නා කුඩා උපකරණ මේවාට හොඳම උදාහරණයයි. මෙය වෛද්‍ය ක්‍ෂෙත්‍රයේදී ද උපයෝගී කරගත හැකියි. මෙමගින් අප භාවිතා කරන සාම්පලය මිලිග්‍රෑම් හෝ මයික්‍රෝග්‍රෑම් පුමාණයක් වැනි අතිශය සුළු ප්‍රමාණයකට සීමා වන අතරම නාස්තිය අවම වෙනවා. එසේම ප්‍රතිඵල ලබා දීමද ඉක්මනින්ම සිදු වෙනවා. එසේම සමහර හානිකර ද්‍රව්‍ය, විකිරණශීලී ද්‍රව්‍ය වැනි දෑ ද පහසුවෙන් ආරක්‍ෂා සහිතව විශ්ලේෂණය කිරීමේ හැකියාව ලැබෙනවා.

නැනෝ තාක්‍ෂණයේ තවත් ප්‍රයෝජනවත් ක්‍ෂෙත්‍රයක් වන ක්‍ෂුද්‍ර විද්‍යුත් යාන්ත්‍රික පද්ධති Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) සහ නැනෝ විද්‍යුත් යාන්ත්‍රික පද්ධති Nano Electro Mechanical Systems (NEMS) මෙම නැනෝ යන්ත්‍රවලට දිය හැකි සරළම උදාහරණයයි. මේවා විවිධ ක්‍ෂෙත්‍ර වල භාවිතා වන අතර මෙම විෂයය තවමත් සීඝ්‍ර ලෙස වර්ධනය වන පර්යේෂණ ක්‍ෂෙත්‍රයක්. මෙහි වඩාත්ම වැදගත් කොටස් වන්නේ Sensor හෙවත් සංවේදකවල භාවිතයයි. අප සැවොම දන්නා iPhone වැනි Smart Phone තාක්‍ෂණය ඇති ස්පර්ෂ සංවේදනය අනුව ක්‍රියාකරන මුහුණත් ඇති පරිඝණක තිර, දුරකථන වැනි උපකරණවල සංවේදන ලබාගැනීමට, ඒවා වැටීමකට ලක්වන විට උපකරණ ඉබේම ක්‍රියාවිරහිත වන ලෙස සැකසීම, Nintendo, Wii වැනි ක්‍රීඩා උපකරණවල පාලක  වල වේගය, චලනය වැනි සංවේදන පාලනයට යොදාගන්නේ මෙවැනි තාක්‍ෂණයන් වනවා.

 

ඉතින් මේ නැනෝ යන්ත්‍ර කියන ලේසියට හදන්නට බැහැ. මේවා තැනීමට බාධක එමටයි. මුලින්ම මේවායේ ප්‍රමාණය- පරමාණු කිහිපයකින් යන්ත්‍රයක හැකියාවක් ඇති දෙයක් තැනීමම බාධකයක්. එසේම ඒවාට පරමාණු ඇමිණීම පහසුවෙන් කළ හැක්කක් නොවෙයි, හරියට බොක්සිං අත්වැසුම් පැළඳගෙන ලෙගෝ වලින් යමක් තැනීම වැන්නක්…  මෙම මූලික බාධකය ජයගතහොත් අනාගතයේ නැනෝ යන්ත්‍ර සෑදීමේ කටයුත්ත ඉක්මන් වන බවයි විද්‍යාඥයින් පවසන්නේ. මෙයින් වඩාම අවධානයට ලක් වුන කරුණ නම් මෙතිල් CH3  ඛණ්ඩයේ හයිඩ්‍රජන් පරමාණු ඉවත් කර කාබන් පරමාණු එකිනෙක ඈඳාගනිමින් යන්ත්‍රයක් තැනීමට සැලසුම් කිරීමයි. නමුත් මෙහි ප්‍රධානතම බාධකය වන්නේ  ඒ පරමාණු, අප ඉලක්ක කරන ස්ථානයට සවි නොවී වෙනත් ස්ථානවලට සවි වීම මගින් සිදු වන වෙනස්කම් පාලනයට තවමත් හැකියාවක් නොමැතිකමයි. අප දන්නා පරිදි කාබන් යනු ලෝකයේ වැඩිම සංයෝග සංඛ්‍යාවක් තැනීමට දායක වන මූලද්‍රව්‍යයයි. ඒ නිසාම මෙය සෑම පරමාණුවක් සමගම පාහේ සම්බන්ධ වීමට හැකියාවක් දරනවා. එසේම සමහර පරමාණු කාබන් පරමාණුව සමග තනන බන්ධන කැඩීමට අපහසුයි, මේ නිසා වැඩිපුර ශක්තියක් ඒ බන්ධන කැඩීමට යෙදවිය යුතු වෙනවා. නැනෝ යන්ත්‍ර තැනීමට කාබන් ඉතා යෝග්‍ය මූලද්‍රව්‍යයක් වුවත්, මෙවැනි බාධක නිසා එය තරමක් අපහසු වී තිබෙනවා.  එසේම රසායනික සංකලනයට පරිඝණක මගින් සැකසූ ආකෘති, විවිධ ගණනය කිරීම් ආශ්‍රයෙන් ලබා ගන්නා ආසන්නතම අගයයන් ආදිය උපයෝගී කරගෙන මේ යන්ත්‍රවල සිහිනය කවදා හෝ සැබෑ කරගැනීමට ලොව පුරා විද්‍යාඥයින් දිවා රෑ වෙහෙසෙනවා.

එසේම මෙම නැනෝ යන්ත්‍රවල ඇති ප්‍රයෝජනවත් භාවය මෙන්ම එහි ඇති භයානක කමද මේවා තැනීමට බාධකයක් වී තිබෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස ස්වයං ප්‍රතිවලිත වීමකට හෝ තමන් විසින්ම තවත් යන්ත්‍රයක් තනාගත හැකි  නැනෝ යන්ත්‍රයක් තැනුවහොත්, එය සෑම විටම 2 ගුණාකාර වලින් ප්‍රතිවලිත වෙනවා. එවිට සෑම චක්‍රයක් අවසානයේදීම එය දෙගුණ වෙනවා. මෙවන් යන්ත්‍රයකට මිනිස් DNA හෝ යම් එන්සයිමයක කටයුතු වෙනස් කරන නැනෝ යන්ත්‍රයක් ඈඳා මුදාහැරියහොත් මිනිස් සංහතිය මෙලොවින් තුරන් වීමට වැඩි කාළයක් ගතවන්නේ නැහැ… මෙවැනි තාක්‍ෂණයක් ත්‍රස්තවාදීන් අතට පත් වුවහොත් සිදු විය හැකි විනාශය ගණනය කරන්නට බැහැ.

කෙසේ වෙතත් ලෝකය බිහි වූ දා සිටම නැනෝ යන්ත්‍රවල අණසකට යටත් වී හමාරයි. අප දන්නා හොඳම නැනෝ යන්ත්‍රය වන්නේ සෛලයයි. එයට අභියෝග කිරීමට කිසිවකට බැහැ. එය තමන් විසින්ම ප්‍රතිවලිත වන, තමන්ටම ආවේණික කටයුතු කරන, තමන් විසින්ම පාලනය වන ස්වාධින ව්‍යුහයක්… ලොවේ කිසිම බලවතෙකුට මෙහි ක්‍රියාකාරීත්‍වය 100% ක් පාලනය කරන්නට බැහැ. මේ නිසාම නැනෝ යන්ත්‍ර කෙරෙහි අවධානය දක්වන බොහෝ දෙනා සෛලවල ක්‍රියාකාරීත්‍වය ගැන සැළකිළිමත් වන්නේ ඉන් උගතහැකි බොහෝ පාඩම් ඇති නිසායි…. ඉතින් ඒ අනුව ගත් කල අපි සැවොම මේ නැනෝ යන්ත්‍රවල ක්‍රියාකාරීත්‍වයට නතු වූ රොබෝවරුන් සමුහයක්.

පෙර සඳහන් කළාක් මෙන් නැනෝ තාක්‍ෂණය කියන්නෙ ඉතාමත් වේගයෙන් නව සොයාගැනීම් සිදු වන ක්‍ෂෙත්‍රයක්. මේ නිසාම එය අනාගතයේදී ඉතාම දියුණු වෙනවා. රජයක් විදියට මෙන්ම පෞද්ගලික සමාගම් වලින් වුවත් සිය නිශ්පාදනයන්ට නැනෝතාක්‍ෂණය යොදාගතහොත් එයින් ලැබිය හැකි ලාභ බොහොමයි. නමුත් ලංකාව වැනි රටක පහසුකම් අවම නිසා ඒ සඳහා වැයවන නිශ්පාදන පිරිවැය අධිකයි. මේ සඳහා රජයෙන් සහන ලබා දෙනවා නම් ඇත්තෙන්ම ඉතා හොඳ ප්‍රතිඵල ලැබේවි.

මේ තියෙන්නේ රිවිර පත්තරයට යොමුව

http://www.rivira.lk/online/2017/07/08/117504

 

Advertisements

About Alchemiya

ආචාර්ය පියල් ආරියනන්ද, ජීව අකාබනික රසායන විද්‍යාව අංශයෙන් ඇමරිකාවේ ඩෙලවෙයා විශ්ව විද්‍යාලයෙන් ආචාර්ය උපාධිය ලබා වසර කිහිපයක් එහිම විද්‍යා පර්යේෂකයෙකු ලෙස සේවය කර, ජර්මනියේ BASF රසායන ආයතනයෙහි රසායනික උත්ප්‍රේරක සම්බන්ධයෙන් පර්යේෂණ කළ විද්‍යාඥයෙකි. හරිතාගාර ආචරණයට ප්‍රධාන දායකත්‍වයක් දක්වන කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වායුව රසායනික සංයෝගවලට පරිවර්තනය කළහැකි රසායනික පර්යේෂණවලට ඉතා ඉහළ දායකත්‍වයක් දී ඇත. ලංකාවට පැමිණි පසු මයිඩාස් සේෆ්ටි ආයතනයෙහි පර්යේෂණ ප්‍රධානී වශයෙන් ද කටයුතු කර, දැනට MAS Holdings අනුබද්ධ Bodyline ආයතනයෙහි නවෝත්පාදන ප්‍රධානී වශයෙන් කටයුතු කරයි. රැකියාවට අමතරව ඔහු විද්‍යාත්මක Blog අඩවියක් ද, රිවිර -රිවිනෙත කලාපයට සතිපතා ලිපි පළකරන විද්‍යා ලේඛකයෙකි. මෙයට අමතරව ඔහු නවෝත්පාදන සහ නිර්මාණශීලීත්‍වය පිළිබඳව දේශන සහ වැඩමුළු ද පවත්වයි. Dr. Piyal Ariyananda was schooled at Mahinda College, Galle and obtained his first degree at the Institute of Chemistry, Ceylon. He excelled the studies being the Batch top in the First year and overall Batch second in the final year exams. After two years of work as a chemist at the Unilever Sri Lanka, Dr. Piyal received a scholarship to pursue his Masters Degree at the university of Louisiana, Monroe where he became the most outstanding Graduate student of the Department of Chemistry in 2003 at his graduation. Dr. Piyal did his Ph.D at University of Delaware, with another scholarship to study his Ph.D in Chemistry, where he studied the conversion of Carbon Dioxide to useful chemical compounds. After graduation with a Ph.D he continued the research at the same university in Energy generation through Carbon Dioxide conversion for two years. Dr. Piyal was offered a scientist position at the Catalytic Research Lab at BASF – Germany and prior to return to Sri Lanka, He worked on converting Carbon Dioxide to Superabsorbant materials, which are used in Diapers if simply explained. Prior to the current assignment, Dr. Piyal headed the R&D team at Midas Safety, a safety and sports glove manufacturing organization located in the Export processing zones in Sri Lanka. His team introduced several new products and technologies into the glove industry, which includes a recent international patent on a new method of making a special type of a coating. His team won the most outstanding innovation team Gold award, in the 2015 National Chamber of Exporters’ award Ceremony. Dr. Piyal is currently heading the Bodyline Innovation team in General Manager capacity. Bodyline is one of the largest business units in MAS holdings with over 15000 employees. He uses the latest innovation methods in the world to innovate the products, and new business models to cater the latest trends in apparel market. Apart from his professional work, He is a science communicator and he writes a special article in Sunday Rivira – Rivinetha, and a science fiction to the same paper. He is also a trainer of Science teachers working with the department of education, and the secretary of the Royal Society of Chemistry, Sri Lanka Section.

Posted on ජූලි 9, 2017, in ඇල්කෙමියාගේ දිනපොත and tagged , , , . Bookmark the permalink. එක් ප්‍රතිචාරයක්.

  1. මේ ක්ෂේත්‍රය ආශ්‍රිතව මේ දක්වා මට සිංහලෙන් කියවන්නට ලැබුණ වටිනාම සරළ ලිපිය ඔබේ ලිපියයයි ස්තුතියි

    කැමතියි

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

%d bloggers like this: