നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ

ദ്രവ്യത്തെ അതിന്റെ പരമാണുതലത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്‌ നാനോടെൿനോളജി. പരമാണുതലം എന്നാൽ ഒരു മൈക്രോ മീറ്ററിൽ താഴെ എന്നാണ്‌. ഈ അളവിൽ ഉള്ള സുക്ഷ്മ യന്ത്രങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം അവയുടെ പരിരക്ഷ തുടങ്ങിയവയും നാനോടെൿനോളജിയുടെ പരിധിയിൽ വരുന്നു. എന്നാൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാര്യം നാനോടെൿനോളജി ഒരു പ്രത്യേക ശാസ്ത്ര ശാഖയുടെ കീഴിൽ വരുന്നില്ല എന്നതാണ്‌. ഇതിൽ നിന്നു കിട്ടുന്ന ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ എല്ലാ ശാസ്ത്ര മേഖലകൾക്കും ഗുണം ചെയ്യും.

ദ്രവ്യത്തെ നാനോതലത്തിൽ ചെറുതായി പരുവപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അത് ഭൌതിക-കാന്തിക-രാസ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകും. ഇങ്ങനെ നാനോ അവസ്ഥയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തി നവീനവും കാര്യക്ഷമതയുള്ളതുമായ ഉത്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ് നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം. നാനോമീറ്റർ എന്നതിന്റെ ചുരുക്കരൂപമാണ് നാനോ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഒരു മീറ്ററിന്റെ നൂറുകോടിയിൽ ഒരംശം അഥവാ 10^-9 മീ. ആണ് ഒരു നാനോമീറ്റർ. കുള്ളൻ എന്നർഥം വരുന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തിൽ നിന്നാണ് നാനോ എന്ന വാക്ക് ഉരുത്തിരിഞ്ഞുവന്നത്.

ദ്രവ്യത്തിന്റെ നാനോമീറ്റർ തലത്തിലുള്ള സ്വഭാവവും പെരുമാറ്റവും പഠനവിധേയമാക്കുന്ന ശാസ്ത്രശാഖയാണ് നാനോ സയൻസ്. 1 നാ. മീ. മുതൽ 100 നാ. മീ. വരെയാണ് ഇതിന്റെ പരിധിയിൽ വരുന്നത്. നാനോസയൻസിനെ അവലംബിച്ച് ഉത്പന്നങ്ങളും സേവനങ്ങളും സാധ്യമാക്കുമ്പോൾ അതിനെ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ എന്നു പറയുന്നു. വിവിധ അടിസ്ഥാന ശാസ്ത്രശാഖകളുമായി ചേർത്തും ഈ രംഗത്ത് പഠനഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഉദാ. നാനോഫിസിക്സ്, നാനോകെമിസ്ട്രി, നാനോബയോളജി. ഇതുകൂടാതെ ചില എഞ്ചിനീയറിങ് വിഷയങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചുള്ള പഠനവും മുന്നേറുന്നുണ്ട്. ഉദാ. നാനോമെറ്റീരിയൽസ്, നാനോറോബോട്ടിക്സ്, നാനോട്രൈബോളജി, നാനോബയോടെക്നോളജി.

നിലവിലുള്ള ശാസ്ത്ര ശാഖകളുടെ സുക്ഷ്മതലത്തിളുള്ള തുടർച്ചയായിട്ടോ അല്ലെങ്കിൽ ഇവയുടെയെല്ലാം സുക്ഷ്മ തലത്തിലുള്ള പുനരാവിഷ്കാരമായിട്ടോ നാനോടെൿനോളജിയെ കാണാവുന്നതാണ്‌. എല്ലാ നാനോ വസ്തുക്കളുടെയും നിർമ്മാണത്തിന്‌ രണ്ട്‌ രീതികൾ അവലംബിക്കാവുന്നതാണ്‌. ഒന്ന് മേലെ നിന്ന്‌ താഴേക്കുള്ള 'ടോപ്‌ ഡൗൺ'(top down)രീതിയും രണ്ട്‌ താഴെ നിന്ന്‌ മുകളിലേക്കുള്ള 'ബോട്ടം അപ്‌'(bottom up) രീതിയും. നാനോ പദാർത്ഥങ്ങൾ വലിപ്പം കൂടിയ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ‍ നിന്ന് ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്ന രീതിയാണ്‌ ടോപ്‌ ഡൗൺ. തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും കൂട്ടിച്ചേർത്ത്‌ വിവിധ ഘടനകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന രീതിയാണ്‌ ബോട്ടം അപ്‌.
നൂതന സൂക്ഷ്മ ദർശിനികളുടെ കണ്ടുപിടിത്തമാണ്‌ നാനോടെൿനോളജിയെ ഇന്നു കാണുന്ന ഉയരത്തിലെത്തിച്ചത്‌. 1980-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ഐ.ബി.എം കമ്പനിയിലെ ശാസ്ത്രഞ്ജന്മാർ ആറ്റോമിക്‌ ഫോർസ്‌ മൈക്രോസ്കോപ്‌(AFM),സ്കാനിംഗ്‌ ടണലിംഗ്‌ മൈക്രോസ്കോപ്(STM) എന്നിങ്ങനെ രണ്ട്‌ മൈക്രോ സ്കോപ്പുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ആറ്റങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാനും അവ കൈകാര്യം ചെയ്യാനും വളരെയധികം സഹായിച്ചു.

ചരിത്രം 
ഒരു വിജ്ഞാനശാഖയായി മാറുന്നതിന് വളരെ മുൻപു തന്നെ സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളുടെ വിപുലമായ സാധ്യതകളെ പറ്റി അന്വേഷണങ്ങളും അനുമാനങ്ങളും ആരംഭിച്ചിരുന്നു. ചരിത്രത്തിൽ അനവധി അവസരങ്ങളിൽ പദാർഥങ്ങളുടെ നാനോ ഉപയോഗം വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്. പക്ഷേ, അറിവ് എന്ന നിലയിൽ ഇന്നത്തെ സമൂഹം ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതിയിൽ അല്ല അന്നത്തെ സമൂഹം ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയെ സമീപിച്ചിരുന്നത്. ആയുർവേദ ഔഷധങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി സ്വർണത്തിന്റെ നാനോ കണങ്ങൾ ചേർത്തിരുന്നു എന്നതിന് തെളിവുണ്ട്. ഇന്നും വിവിധ ചികിത്സാ രീതികളിൽ ഇത് തുടരുന്നുമുണ്ട്. അലക്സാണ്ട്രിയയിലെ രസതന്ത്രജ്ഞർ യൗവനം നിലനിർത്താനായി സൃഷ്ടിച്ച ഔഷധത്തിൽ സ്വർണത്തിന്റെ നാനോ കണികകൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. നാലാം നൂറ്റാണ്ടിൽ റോമിൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ടായിരുന്ന ലൈകർഗസ് (Lycurgus)ലൈകർഗസ് (Lycurgus) കോപ്പകൾ നാനോ പദാർഥവിജ്ഞാനീയത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള നിർമിതികൾക്കുദാഹരണമാണ്. 70 നാനോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള കണങ്ങളാണ് ലൈകാർഗസ് കോപ്പയുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. പ്രകാശം പതിക്കുന്നവശം പച്ചനിറത്തിലും എതിർവശം ഇളം ചുവപ്പ് നിറ(ruby)ത്തിലും കാണപ്പെടുന്ന ഇത്തരത്തിലൊരു കപ്പ് ഇപ്പോഴും ബ്രിട്ടീഷ് മ്യൂസിയത്തിൽ സൂക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ട്.

സാധാരണ കരിക്കട്ടയും വജ്രവും തമ്മിൽ രാസപരമായി വ്യത്യാസമില്ല; രണ്ടും കാർബൺ എന്ന മൂലകത്തിന്റെ അപരരൂപങ്ങളാണ്. ആറ്റങ്ങൾ അടുക്കിയിരുന്ന രീതിയിൽ മാത്രമാണ് ഇവ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കുന്നത്. ഇത്തരത്തിൽ നാനോ തലത്തിൽ സമാനതകളുള്ള നിരവധി വസ്തുക്കൾ പ്രകൃതിയിൽ കാണാം. താമരയിലും മറ്റും വെള്ളം ഒട്ടിപ്പിടിക്കാത്തതും, ചിലന്തി വലയുടെ ഉറപ്പും, പൂമ്പാറ്റയുടെ അഴകും നമ്മുടെ ചുറ്റും കാണാനാവുന്ന നാനോ ഘടനാ സവിശേഷതകളുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ഏകാത്മക പദാർഥത്തിന് മാത്രമല്ല നാനോ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കാനാകുന്നത്; സങ്കരയിനം പദാർഥങ്ങൾക്കും കഴിയും. ലോഹവും അലോഹവും ചേർന്നതാകാം അവയിൽ പലതും. പ്രാവിന്റെയും മറ്റ് ചില പക്ഷികളുടെയും കഴുത്തിലെ വർണവ്യത്യാസവും, മീൻ ചെതുമ്പലിന്റെ തിളക്കവും, ചണനൂലിന്റെ ഉറപ്പും എല്ലാം ഇക്കൂട്ടത്തിൽപ്പെടും. പ്രകൃതിയുടേതായ സ്വഭാവികരീതിയിലാണ് ഇതെല്ലാം സാധ്യമാകുന്നത്.
വിശ്രുത ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റിച്ചാർഡ് ഫെയ്ൻമാൻ (Richard Feynman)ദെയർസ് പ്ലെന്റി ഒഫ് റൂം അറ്റ് ദ് ബോട്ടം 1959 ഡി. 29-ന് നടത്തിയ ദെയർസ് പ്ലെന്റി ഒഫ് റൂം അറ്റ് ദ് ബോട്ടം എന്ന പ്രഭാഷണമാണ് ഇന്നു കാണുന്ന നാനോ ടെക്നോളജിക്ക് അടിസ്ഥാനമിട്ടത്. ആറ്റോമിക തലത്തിലെ കൂടിച്ചേരലുകൾ, ഇതുണ്ടാക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള പ്രയോജനങ്ങൾ എന്നിവ ഇദ്ദേഹം പ്രസംഗത്തിൽ വസ്തുനിഷ്ഠമായി പ്രതിപാദിച്ചു. എൻസൈക്ലോപീഡിയാ ഒഫ് ബ്രിട്ടാനിക്കയുടെ മുഴുവൻ പേജുകളും ഒരു മൊട്ടുസൂചി മുനയിൽ ഉൾക്കൊള്ളിക്കാനാകുമെന്ന് ഇദ്ദേഹം പ്രസംഗമധ്യേ സൂചിപ്പിച്ചു. ആറ്റങ്ങളെ പന്തുകൾപോലെ യഥേഷ്ടം അടുക്കി, അത്യന്ത സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ വസ്തുക്കളെ സൃഷ്ടിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ശ്രമിക്കണമെന്ന് ഫെയ്ൻമാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. റിച്ചാർഡ് ഫെയിൻമാന്റെ ഈ പ്രസംഗമാണ് നാനോസാങ്കേതികവിദ്യക്ക് ഒരു വിജ്ഞാനശാഖ എന്ന നിലയിൽ ആശയബലമായത്. നാനോ എന്ന പദം നേരിട്ട് ഇവിടെ ഫെയിൻമാൻ ഉപയോഗിച്ചില്ലെങ്കിലും സൈദ്ധാന്തികമായ ഒരു അടിത്തറ ഉണ്ടാക്കുന്നതിൽ അതു വിജയിച്ചു.

നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന പദം ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചത് 1974-ൽ ജപ്പാനിലെ ടോക്യോ സയൻസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി അധ്യാപകനായിരുന്ന പ്രൊഫ. നോറിയോ താനിഗുചി (Norio Taniguchi)യാണ്.പ്രൊഫ. നോറിയോ താനിഗുചി ഒരു നാനോമീറ്റർ വരെ വലിപ്പത്തിലുള്ള സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളെ ഉദ്ദേശിച്ച് നടത്തിയ പ്രസ്താവം ആയിരുന്നു അത്.

1984-ൽ എറിക് ഡ്രെക്സലർ (Eric Drexler) മോളിക്കുലാർ നാനോടെക്നോളജിയുടെ വിവിധ വശങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച് എഴുതിയ പ്രബന്ധം ഈ മേഖലയുടെ പിന്നീടുള്ള വളർച്ചയിൽ നിർണായകമായി. എൻജിൻസ് ഒഫ് ക്രിയേഷൻസ് (1986) എന്നൊരു ഗ്രന്ഥവും ഇദ്ദേഹം രചിച്ചു.

എൺപതുകളുടെ ആരംഭത്തിൽ ഗേർഡ് ബിന്നിങ് (Gerd Binning), ഹെന്റിച്ച് റോഹ്റർ (Henrich Rohrer) എന്നിവർ കണ്ടുപിടിച്ച സ്കാനിങ് ടണലിങ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് എന്ന ഉപകരണവും നാനോ ചരിത്രത്തിലെ നാഴികക്കല്ലാണ്. ആറ്റങ്ങളെ അതിസൂക്ഷ്മതലത്തിൽ കാണാൻ അഥവാ സ്ഥാനനിർണയം നടത്താൻ ഈ ഉപകരണം വഴി സാധിച്ചു.

അറുപത് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ചേർത്ത് ഗോളാകൃതിയിൽ ഉണ്ടാക്കിയ, ബക്കി പന്ത് (Bucky ball)ബക്കി പന്ത് (Bucky ball) എന്നറിയപ്പെടുന്ന കാർബൺ തന്മാത്രയുടെ കണ്ടുപിടിത്തം മറ്റൊരു വഴിത്തിരിവായിരുന്നു. റോബർട്ട് കേൾ (Robert Curl), ഹാരോൾഡ് ക്രോട്ടോ (Harold kro), റിച്ചഡ് സ്മാളീ (Richard Smalley)റിച്ചഡ് സ്മാളീ (Richard Smalley) എന്നിവരാണ് ഇത് കണ്ടുപിടിച്ചത്. ഈ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് 1986-ൽ രസതന്ത്ര നോബൽസമ്മാനവും ലഭിച്ചു. ഫുള്ളറൻസ് (fullere) എന്ന ശാസ്ത്രശാഖയും ഇതിനെ പിൻപറ്റി രൂപം കൊണ്ടു. അകവ്യാസം 0.7 നാനോ മീറ്ററും പുറം വ്യാസം ഒരു നാനോമീറ്ററും ഉള്ള ബക്കി പന്തുകൾ നാനോ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ചരിത്രത്തിൽ പ്രമുഖ സ്ഥാനം നേടി. സയനോ പോളിയൻസ് എന്ന സംയുക്തത്തെ അന്വേഷിച്ചുള്ള യാത്രയാണ് ബക്കി പന്തിലെത്തിച്ചത്. ഈ സംയുക്തം ഉണ്ടാക്കാനായി ഗ്രാഫൈറ്റ് റോഡിനെ ലേസർ കിരണം ഉപയോഗിച്ച് ബാഷ്പീകരിച്ചതിന്റെ ഫലമായി അറുപത് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന, അകം പൊള്ളയായ തന്മാത്ര ഉണ്ടായി. രാസപരമായി ഏറെ സ്ഥിരതയുള്ള ഇത്തരം കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെ കൂട്ടത്തിന് ബക്കി പന്ത് എന്ന പേരും കിട്ടി.

1991-ൽ ജപ്പാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനും അധ്യാപകനുമായ ഡോ. സുമിയോ ഇജിമ അതിസൂക്ഷ്മ നാനോ കുഴലുകൾ (Nano tubes) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. അതേ വലിപ്പമുള്ള ഉരുക്കിനെക്കാൾ ആയിരം മടങ്ങ് ബലമുള്ളതും ആറിലൊന്നുമാത്രം ഭാരമുള്ളതുമായ ഇത്തരം നാനോ കുഴലുകൾ അതിലോലമായ നാനോ പാളികൾ ചുരുട്ടിവച്ചാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്. ചാലകമായും അർധചാലകമായും ഭിന്ന സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന നാനോക്കുഴലുകൾ ഒരൊറ്റ മൂലകം കൊണ്ടുണ്ടാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റ്, വൈദ്യുതിയെ കടത്തിവിടുന്നു. എന്നാൽ അതേ മൂലകത്തിന്റെ മറ്റൊരു രൂപമായ വജ്രത്തിൽ ഇതു സാധ്യമല്ല. എന്നാൽ വജ്രം താപം പ്രവഹിപ്പിക്കുന്ന നല്ലൊരു ചാലകമാണ്. ഈ സ്വഭാവങ്ങളുടെ സമ്മിശ്രശേഷിയാണ് നാനോട്യൂബിനുള്ളത്. ബക്കി പന്തിന്റെ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണത്തിനിടയിലാണ് ഡോ. സുമിയോ ഇജിമയുടെ ശ്രദ്ധയിലേക്ക് നാനോട്യൂബുകൾ എത്തുന്നത്. ഊർജ ഉത്പാദനം, ടെലിവിഷൻ ഡിസ്പ്ളേ, റോബോട്ടുകൾ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ, ജനിതക എഞ്ചിനീയറിങ് എന്നീ മേഖലകളിൽ നാനോട്യൂബുകൾ കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗിക്കാം.

1959 ഡിസംബർ 29-ന്‌ കാൽടെക്‌ യൂണുവേഴ്‌സിറ്റിയിൽ വച്ചു നടന്ന മീറ്റിങ്ങിലെ റിച്ചാർഡ്‌ ഫെയ്‌മാന്റെ പ്രഭാഷണമാണ്‌ നാനോടെൿനോളജിക്ക്‌ ഒരു ആമുഖമായി മാറിയത്‌. സൂക്ഷതലത്തിലെ അനന്ത സാധ്യതകൾ('There is plenty of room at the bottom') എന്നതായിരുന്നു പ്രഭാഷണ വിഷയം."എനിക്ക്‌ കാണാൻ കഴിഞ്ഞിടത്തോളം പദാർത്ഥങ്ങളെ ഓരോരോ അണുക്കളായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന്‌ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നിയമങ്ങൾ എതിരല്ല" എന്ന് ഈ പ്രഭാഷണത്തിൽ അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. നാനോടെൿനോളജി എന്ന പേര്‌ നിർദ്ദേശിച്ചത്‌ ടോക്യൊ സയൻസ്‌ യൂണിവേഴ്സിറ്റി പ്രൊഫസർ നോറിയോ ടാനിഗൂച്ചി (Norio Taniguchi) ആണ്‌.

നാനോ പദാർഥങ്ങൾ 

ഒരു നാനോ മീറ്റർ മുതൽ 100 നാനോ മീറ്റർ വരെ വലിപ്പമുള്ള ഖരവസ്തുക്കളാണ് നാനോ പദാർഥങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഇവയുടെ നിർമ്മാണം നാനോ സാങ്കേതിക രംഗത്തെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന ഒരു മേഖലയാണ്. നാനോ പദാർഥങ്ങൾ ലോഹമിശ്രിതങ്ങളോ പോളിമറുകളോ സെറാമിക്കുകളോ ആകാം. മിക്ക പദാർഥങ്ങളുടെയും നാനോ രൂപങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്. കൂടുതൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഈ മേഖലയിൽ സജീവമാണ്.നാനോ പദാർഥങ്ങൾ

നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ നിർമ്മാണപ്രക്രിയകളെ ടോപ്- ഡൗൺ, ബോട്ടം-അപ് എന്നിങ്ങനെ രണ്ടായി തിരിക്കാറുണ്ട്. വലിയ പദാർഥങ്ങൾ പൊടിക്കുക വഴിയോ ലേസർ രശ്മികളുടെ സഹായത്താൽ ബാഷ്പീകരിക്കുക വഴിയോ നാനോ പദാർഥങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതാണ് ടോപ്-ഡൗൺ രീതി. ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡെപ്പോസിഷൻ, കെമിക്കൽ ലേസർ ഡെപ്പോസിഷൻ തുടങ്ങിയ പ്രക്രിയകളും ടോപ്-ഡൌൺ രീതിക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ആറ്റങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ നാനോ പദാർഥങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതാണ് ബോട്ടം-അപ് രീതി. സോൾജെൽ, കൺട്രോൾഡ് കെമിക്കൽ പ്രെസിപ്പിറ്റേഷൻ തുടങ്ങിയ രീതികൾ ഈ വിഭാഗത്തിൽപ്പെടുന്നവയാണ്.

മികച്ച സൂക്ഷ്മദർശിനികളുടെ ആവിർഭാവത്തോടെ നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ പഠനവും അവയുടെ ക്രമീകരണവും കൃത്യതയോടെ സാധിക്കുന്നു. മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച വലിപ്പത്തിലും ആകൃതിയിലും നാനോപദാർഥങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനാകുന്നു. അമേരിക്കയിലെ നോർത്ത് കരോലിന സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത നാനോ മാനിപ്പുലേറ്റർനാനോ മാനിപ്പുലേറ്റർ എന്ന സൂക്ഷ്മദർശിനി സംവിധാനം ഈ രംഗത്തെ മികച്ചൊരു കണ്ടുപിടിത്തമാണ്.

സൂക്ഷ്മദർശിനികൾ 

അതീവ സൂക്ഷ്മ കണങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച ശാസ്ത്രശാഖ എന്ന നിലയിൽ നാനോ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ കാഴ്ച സാധ്യമാക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ഗവേഷണപഠനത്തിന് അനിവാര്യമാണ്. രണ്ടുതരം സൂക്ഷ്മ ദർശിനികളാണ് മുഖ്യമായും ഈ മേഖലയിലെ പഠനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പും സ്കാനിങ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പും.സ്കാനിങ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പ്

ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി വിഭാഗത്തിനുതന്നെ രണ്ടുവകഭേദങ്ങളുണ്ട്: സ്കാനിങ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പും (SEM) ട്രാട്രാൻസ്ഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പും (TEM).ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (TEM)

സ്കാനിങ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ് 
നിരീക്ഷണത്തിലിരിക്കുന്ന പ്രതലത്തിനെ ഉയർന്ന ഊർജാവസ്ഥയിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ബീം കൊണ്ട് സ്കാൻ ചെയ്യുന്നു (Raster Scanning).റാസ്റ്റർ സ്കാനിങ് അപ്പോൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോണുകൾ, തട്ടിത്തെറിച്ചു തിരിച്ചുവരുന്ന (back scattered) ഇലക്ട്രോണുകൾ, എക്സ് റേ തുടങ്ങിയവ അപഗ്രഥിച്ചാണ് പ്രതലത്തെ വലുതാക്കിക്കാണിക്കുന്നത്. 1930-കളിലാണ് SEM കണ്ടെത്തിയത്. ഇതിന്റെ മുകളറ്റത്തുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ഗണ്ണിൽനിന്ന് പുറത്തേക്ക് വരുന്ന ബീം വിവിധ കണ്ടൻസർ, ഡിഫ്ളകഷൻ കോയിൽ എന്നിവ വഴി സഞ്ചരിച്ച് ശക്തി സംഭരിച്ചാണ് പരീക്ഷണപ്രതലത്തിൽ പതിക്കുന്നത്. ദ്വിതീയ ഇലക്ട്രോണുകൾ, എക്സ്റേ എന്നിവ തിരിച്ചറിയാനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ ഉപകരണത്തിൽ സന്നിവേശിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ് 
ഇതിൽ ഇലക്ട്രോൺ ബീം അതിലോലമായ പദാർഥ പാളിയിലൂടെ കടത്തിവിടുന്നു. പരീക്ഷണ വസ്തുവിന്റെ സ്വഭാവത്തിനനുസരിച്ച് പുറത്തേക്കെത്തുന്ന ഇലക്ട്രോണിന് മാറ്റം വരാം. ഇതിനെ അപഗ്രഥിച്ചാണ് ചിത്രം രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതിലേക്ക് വേണ്ട നേർത്ത പാളി ഒരുക്കുന്നത് അതീവസങ്കീർണമായ പ്രക്രിയയാണ്.

സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പിയെ സ്കാനിങ് ടണലിങ് എന്നും ആറ്റമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പി എന്നും രണ്ട് വിഭാഗമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. 

സ്കാനിങ്ങ് ടണലിങ് മൈക്രോസ്കോപ് 
ഇതിൽ പരീക്ഷണ വസ്തുവിലൂടെ നുഴഞ്ഞുകടക്കുന്ന (tunnelling എന്ന ക്വാണ്ടം പ്രതിഭാസം) വൈദ്യുതി തിട്ടപ്പെടുത്തിയാണ് ആറ്റമികതലത്തിലെ സൂക്ഷ്മ ചിത്രങ്ങളാക്കുന്നത്. എൺപതുകളുടെ തുടക്കത്തിൽ ഗേർഡ് ബിന്നിങ് (Gerd Binning), ഹെന്റിച്ച് റോഹ്റർ എന്നിവരാണ് ഇത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. ഉപകരണത്തിലെ അതിസൂക്ഷ്മാഗ്രം പരീക്ഷണപ്രതലത്തിന് സമീപത്തേക്ക് കൃത്യമായ അകലത്തിൽകൊണ്ടുവരും. ടണലിങ് കറന്റ് ആംപ്ലിഫയർ, വിദൂര നിയന്ത്രണ/സ്കാനിങ് സംവിധാനം (distance control and scanning unit) എന്നിവ ചേർന്നതാണ് ഉപകരണം. അടിസ്ഥാന മാതൃകയെ അവലംബിച്ച് സ്കാനിങ് ടണലിങ് മൈക്രോസ്കോപ്പിന്റെ മറ്റ് രൂപാന്തരങ്ങളും എത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഫോട്ടോൺ എസ്.ടി.എം ഉദാഹരണം.

ആറ്റമിക ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ് 
ഉയർന്ന ദൃശ്യസൂക്ഷ്മത നല്കുന്ന ഈ മൈക്രോസ്കോപ്പിന്റെ വികാസമാണ് നാനോ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വളർച്ചയ്ക്കു വഴിയൊരുക്കിയത്. ഒരു വശത്തേക്ക് നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ദണ്ഡിന്റെ (കാന്റിലിവർ) അറ്റത്ത് അനുഭവപ്പെടുന്ന പ്രതല അറ്റോമിക് ബല വിന്യാസമാണ് അതിസൂക്ഷ്മ ചിത്രം രേഖപ്പെടുത്തലിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കാന്റിലിവറിന്റെ ഒരറ്റത്ത് കൂർത്ത അഗ്രം പിടിപ്പിച്ചിരിക്കും. ഇതാണ് പരീക്ഷണ വസ്തുവിൽ പറ്റിച്ചേർന്ന് വിവരം ശേഖരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നത്. ചലിച്ചു തുടങ്ങുമ്പോൾ ആറ്റമിക് സ്വഭാവത്തിനനുസരിച്ച് നേരിയ തള്ളൽ/ബലം പ്രോബിൽ അനുഭവപ്പെടും. ലേസർ ബീമിന്റെയും മറ്റും സഹായത്താൽ ഓരോ ആറ്റത്തിന്റെയും വിശദാംശങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. 1986-ലാണ് എ.എഫ്.എം. കണ്ടെത്തിയത്.

 സാധ്യതകൾ 

നാമുപയോഗിക്കുന്ന മിക്ക ഉപകരണങ്ങളുടെയും വലിപ്പം കുറയും എന്നതുതന്നെയാണ്‌ നാനോ ടെൿനോളജിയുടെ ഏറ്റവും വലിയ സാധ്യത. ശക്തിയേറിയ കാർബൺ ഫൈബറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ നാനോ ടെൿനോളജി കൊണ്ട്‌ സാധിക്കും. നാളത്തെ ലോകത്ത്‌ സിലിക്കണിനു പകരമായി ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കുന്ന കാർബൺ നാനോ ട്യുബുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ബൾബുകളിൽ ഫിലമെന്റിനു പകരമായും കൃത്രിമ അവയവങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനും ഭുകമ്പം ബാധിക്കാത്ത കെട്ടിടങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനും കാർബൺ നാനോ ട്യുബുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കും.
നാനോ ടെൿനോളജിയുടെ അഭൂതപൂർവമായ ഒരു സാധ്യതയാണ്‌ ടെലിപോർട്ടേഷൻ. ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് ഏറെക്കുറേ അപ്രത്യക്ഷമാക്കി അതിന്റെ കൃത്യമായ ആറ്റോമിക ഘടന മറ്റൊരു സ്ഥലത്തേക്ക്‌ അയച്ച്‌ അവിടെവെച്ച്‌ ആ വസ്തുവിനെ പുന:സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ്‌ ടെലിപോർട്ടേഷൻ. നാനോടെൿനോളജി സമഗ്രമായി വികസിച്ചാൽ ഇത്‌ അസാധ്യമല്ലെന്നാണ്‌ ശാസ്ത്ര ലോകം കരുതുന്നത്‌.

നേട്ടങ്ങൾ 

വിവിധങ്ങളായ പ്രയോജനങ്ങൾ ഓരോ മേഖലയ്ക്കും നൽകാൻ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കാകുന്നു. ഔഷധനിർമ്മാണത്തിന്റെ മേഖലയിൽ ബയോ ചിപ്പുകളും, പ്രമേഹരോഗശമനത്തിനുള്ള ഇൻസുലിൻ ബോക്സും ഉദാഹരണം. അർബുദ രോഗത്തിൽ കീമോതെറാപ്പി ഏറെ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉളവാക്കുന്നതാണെന്നിരിക്കെ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സഹായത്തോടെ നിർദിഷ്ട കോശങ്ങളെ മാത്രം കരിച്ചുകളയാനും സമീപസ്ഥങ്ങളായ കോശങ്ങളെ പരിക്കേൽപ്പിക്കാതെ നിലനിർത്താനും സാധിക്കുന്ന സാങ്കേതിക രീതികൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. ജൈവസാങ്കേതികവിദ്യയുമായി ചേർന്നു നടക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ പുതിയ വിളകളുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലും നിലവിലുള്ളവയുടെ ഉല്പാദനക്ഷമത കൂട്ടുന്നതിലും നിർണായക പങ്കുവഹിക്കുന്നു. ഭക്ഷ്യ സുരക്ഷാരംഗത്ത് കുറഞ്ഞ കൃഷിയിടത്തിൽനിന്നുതന്നെ കൂടുതൽ വിളവ് എന്ന ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിന് നാനോസാങ്കേതികവിദ്യക്ക് മുഖ്യപങ്കുവഹിക്കാനുണ്ട്. കൃഷിയിടത്തിലും ഭക്ഷ്യസംസ്കരണസമയത്തും ഉപയോഗിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കളുടെ (വളം, പ്രിസർവേറ്റീവ്സ് തുടങ്ങിയവ) ഗുണഫലം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്താനും ഒരു പക്ഷേ ഒഴിവാക്കാൻപോലുമോ ഈ വിദ്യയിലൂടെ ഭാവിയിൽ കഴിഞ്ഞെന്നുവരാം. ബക്കിപന്തുകൾ മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിങ്, അതിചാലകത, ഔഷധ നിർമ്മാണം എന്നീ മേഖലകളിൽ ഒട്ടേറെ സാധ്യതകളാണ് തുറന്നിടുന്നത്.

ജലശുദ്ധീകരണമേഖലയിൽ കൃത്യമായ ഗുണനിലവാരം നൽകാനും വ്യവസായശാലകളിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ഒഴുക്കുന്ന മാലിന്യത്തിലെ അപകടകരമായ വിഷാംശത്തോത് ഉറവിടത്തിൽത്തന്നെ തടയാനും ഇതവസരമൊരുക്കുന്നു. ജലത്തിലെ ബാക്റ്റീരിയ, വൈറസ്, രാസമാലിന്യം എന്നിവ മാറ്റാൻ നാനോസാങ്കേതികവിദ്യ സഹായകമാകുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ജലശുദ്ധീകാരികൾ വിപണിയിലെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

ഊർജമേഖലയാണ് ഈ നവീന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഗുണഫലം അനുഭവിക്കാനാകുന്ന മറ്റൊരു പ്രധാനമേഖല. പുതിയതും പുതുക്കപ്പെടാവുന്നതുമായ ഊർജസ്രോതസ്സുകളുടെയും അതിന്റെ സംഭരണത്തിന്റെയും രീതിയിൽ മെച്ചപ്പെട്ട മാറ്റം ഉണ്ടാക്കാനായിട്ടുണ്ട്. ദക്ഷത കൂടിയ സൌര പാനലുകളുടെ രൂപകല്പന, വൈദ്യുതി ശേഖരിച്ചുവയ്ക്കുന്ന ബാറ്ററിയുടെ ശേഷികൂട്ടൽ, ബാറ്ററിയുടെ ഭാരം കുറയ്ക്കൽ തുടങ്ങിയ രംഗങ്ങളിൽ ഗവേഷണങ്ങൾ മുന്നേറുന്നു. ഇതിന്റെ ഭാഗമായി മൊബൈൽ ഫോൺ, ലാപ്ടോപ്പ് എന്നിവയുടെ ഭാരം കുറയ്ക്കാനാകും. ചുരുട്ടിയെടുക്കാവുന്നതും ലോലവുമായ സെല്ലുലോസ് ബാറ്ററിയും നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാധ്യതയാണ്, ഗ്രീൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് എന്ന സുസ്ഥിരവികസനരീതിക്ക് സാങ്കേതികസഹായം നല്കി പരിസ്ഥിതിക്ക് കോട്ടം തട്ടാത്ത പുത്തൻ രീതികൾ ആവിഷ്കരിക്കാൻ നാനോശാസ്ത്രത്തിനാകും.

പ്രതിരോധ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരരംഗത്തും ഉയർന്ന താപസഹനശേഷിയും ഉറപ്പും ഉള്ള റോക്കറ്റ് ഘടക നിർമിതിയിലും കാര്യമായ ചലനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ഇതിനാകുന്നുണ്ട്. ഭാരം കുറഞ്ഞ പോർമുനകൾ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളും മുന്നേറുന്നുണ്ട്. കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ വലിപ്പം കുറയ്ക്കാനും അതേസമയം വിശകലനശേഷി (പ്രോസസിങ് പവർ) കുത്തനെ കൂട്ടാനും നാനോ ഗവേഷണങ്ങൾ കൊണ്ട് സാധിക്കുന്നു.

ഗവേഷണം 

ഭാവിയിലെ സാങ്കേതിക വിദ്യയായി വിലയിരുത്തപ്പെടുന്ന നാനോസാങ്കേതികരംഗത്ത് 1990-കളിലാണ് രാജ്യങ്ങൾ ശ്രദ്ധ നല്കിത്തുടങ്ങുന്നത്. ഇന്ന് പല രാജ്യങ്ങളും നാനോഗവേഷണരംഗത്തും, നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിലും സജീവമാണ്. അമേരിക്കയിലെ നാഷണൽ നാനോടെക്നോളജി ഇനീഷ്യേറ്റീവ്, നാസ (NASA) എന്നിവ ഈ രംഗത്ത് ശ്രദ്ധേയമായ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾ നടത്തിയ സ്ഥാപനങ്ങളാണ്. കംപ്യൂട്ടേഷണൽ നാനോടെക്നോളജി,കംപ്യൂട്ടേഷണൽ നാനോടെക്നോളജി കംപ്യൂട്ടേഷണൽ ഒപ്ടോ ഇലക്ട്രോണിക്സ് എന്നീ നാനോ രംഗങ്ങളിലാണ് നാസ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നല്കുന്നത്. യൂറോപ്യൻ യൂണിയൻ നാനോ രംഗത്തെ ഗവേഷണങ്ങളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാൻ അംഗരാജ്യങ്ങൾക്ക് ധനസഹായം നല്കുന്നുണ്ട്. ജപ്പാൻ, ചൈന, ഉത്തരകൊറിയ, തായ്‌വാൻ തുടങ്ങിയവയാണ് നാനോ രംഗത്ത് കൂടുതൽ സജീവമായ ഏഷ്യൻ രാജ്യങ്ങൾ. ഇന്ത്യയിൽ ബയോടെക്നോളജി, ഫോറൻസിക് സയൻസ്, ജനറ്റിക്സ്, ആരോഗ്യം, കൃഷി എന്നീ രംഗങ്ങളിൽ നാനോ ഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. ഇന്ത്യൻ കൌൺസിൽ ഒഫ് സയന്റിഫിക് ആൻഡ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ റിസർച്ചിന്റെ നേതൃത്വത്തിൽ നാനോരംഗത്തെ ഗവേഷണത്തിനായി 38 ലബോറട്ടറികൾ ആരംഭിച്ചിട്ടുണ്ട്. നാനോ രംഗത്തെ രാജ്യത്തിലെ ആദ്യത്തെ ടെക്നോളജി പാർക്ക് (നാനോ ടെക്നോളജി ആൻഡ് ബയോമെഡിസിൻ ടെക്നോളജി പാർക്ക്) 2008-ൽ ഹിമാചൽപ്രദേശിൽ ആരംഭിച്ചു.

നാനോ കംപ്യൂട്ടറും നാനോ അസെംബ്ലറും 
നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പരമപ്രധാനവും എന്നാൽ ഇതുവരെ ഫലവത്താകാത്തതുമായ രണ്ട് ഉപകരണങ്ങളാണിവ. ഒരുനിര നിർദ്ദേശങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുകവഴി ഒരു നിശ്ചിത ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്ന തന്മാത്രികായന്ത്രസംവിധാനമാണ് നാനോ കംപ്യൂട്ടർ. ഇന്നത്തെ പ്രബലമായ മൈക്രോപ്രോസസറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ദശലക്ഷക്കണക്ക് മടങ്ങ് ചെറുതും എന്നാൽ ആയിരം ദശലക്ഷണക്കണക്ക് മടങ്ങ് വേഗതയുമുള്ള യന്ത്രങ്ങളായിരിക്കുമവ.നാനോ കംപ്യൂട്ടർ

നാനോ കംപ്യൂട്ടർ തയ്യാറായാലുടൻ നാനോ അസംബ്ളർ നിർമ്മാണവും പൂർത്തിയാക്കാനാകും.നാനോ അസംബ്ളർ അണുക്കളെ (atoms) ആവശ്യപ്രകാരം ഏതുരീതിയിലും ക്രമീകരിക്കാനുള്ള ഉപകരണമാണിത്. ഇന്ന് അറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പിലൂടെ മാത്രമേ പദാർഥങ്ങളിലെ അണുക്കളെ തള്ളിനീക്കാനാകൂ. പക്ഷേ, നാനോ അസംബ്ളർ തയ്യാറാകുന്നതോടെ ഒരു കൂടയിൽ നിന്നെന്നപോലെ അണുക്കളെ പെറുക്കിയെടുത്ത് നിശ്ചിതസ്ഥാനങ്ങളിൽ നിക്ഷേപിച്ച് നിശ്ചിതഘടനയുള്ള വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കാനാകുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളും ഇത്തരത്തിലുള്ള ജോലികളിലാണ് വ്യാപൃതരായിരിക്കുന്നത്. ആർ.എൻ.എ.യിലേക്ക് ഡി.എൻ.എ.യെ പകർത്തി അനുയോജ്യമായ അമിനൊ അമ്ളങ്ങൾ ശേഖരിച്ച് പ്രോട്ടീനുകൾ തയ്യാറാക്കി ശരീരത്തെ പരിപോഷിപ്പിക്കുന്ന റിബൊസോമുകൾ ഇതിനുള്ള ഒരുദാഹരണമാണ്.
നാനോ കംപ്യൂട്ടർ കാതലായുള്ള (core) നാനോ അസംബ്ലറും ഇതേരീതിയിൽ തന്മാത്രകൾക്കുള്ളിലേക്ക് നിർദ്ദേശങ്ങളെ പകർത്തിവയ്ക്കുകയാണ് ചെയ്യുക. നാനോ അസംബ്ളറിന് അസാധ്യമായതൊന്നും തന്നെ ഇല്ലെന്നാണ് ശാസ്ത്രനിഗമനം. ഫൊൺ ന്യൂമാനും അലൻ ടൂറിങ്ങും വിഭാവന ചെയ്തപോലെ സ്വയം പകർത്താനുള്ള ശേഷിയും നാനോ അസംബ്ളർക്കും ഇതര നാനോയന്ത്രങ്ങൾക്കും ഉണ്ടാകും. അതായത് ഘടക ഭാഗങ്ങൾ പെറുക്കിവച്ച് ഒരു നാനോ അസംബ്ലറോ നാനോയന്ത്രമോ നിർമ്മിക്കുന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ എളുപ്പമാകും അവയ്ക്കുതന്നെ അവയുടെ ഒരു പതിപ്പ് സ്വയം ഉണ്ടാക്കുക എന്നത്.

നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാധ്യതകളിൽ പ്രായോഗികമാക്കാനാകും എന്ന ഉറപ്പുള്ളവയെക്കാൾ ഏറെ അതിശയോക്തി നിറഞ്ഞ കല്പനകളാണുള്ളതെന്നുപറയാം.

നാനോകുഴലുൽ,നാനോക്കുഴൽ നാനോഡിജിറ്റൽ പരിപഥം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുത്തി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന നാനോകംപ്യൂട്ടറുകളിലെ സിപിയുവിന് 1 ക്യൂബിക് മൈക്രോമീറ്റർ വ്യാപ്തമേ വരൂ. സെക്കന്റിൽ ആയിരം ദശലക്ഷം നിർദ്ദേശങ്ങൾ വരെ പ്രോസസ് ചെയ്യാൻ പ്രസ്തുത സിപിയുവിന് ശേഷിയുണ്ടാകും; എന്നാൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് 100 നാനോ വാട്ട് ശക്തി മാത്രമേ വേണ്ടിവരൂ എന്ന കല്പന അത്തരം പ്രതീക്ഷകൾക്ക് ഒരു ഉദാഹരണം.

അത്യന്തം മിടുക്കുള്ള വസ്തുക്കൾ (super-smart-materials), കൃത്രിമബുദ്ധിയുള്ള കംപ്യൂട്ടറുകൾ (computers with artificial intelligence), നാനോ ചികിത്സ (nano-therapy), നാനോ ശസ്ത്രക്രിയ (nano-surgery), നാനോ ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ (nano-textiles and fabrics) എന്നുതുടങ്ങി, മനുഷ്യ സദൃശ റോബോട്ടുകൾ (humanoid robots), ഡി.എൻ.എ. ചിപ്പുകൾ (D.N.A.chips), മില്ലി പീഡ് ചിപ്പുകൾ (millipede chips), സൈബോർഗുകൾ (cyborgs-ഭാഗികമായി മനുഷ്യൻ, ഭാഗികമായി യന്ത്രം) എന്നിവ വരെ അത്തരത്തിൽ ഭാവിസാധ്യതകളായി വീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നവയാണ്.

 ദോഷവശങ്ങൾ 

നാനോടെൿനോളജി ഇരുതല മൂർച്ചയുള്ള ഒരു വാളാണ്‌. സൂക്ഷിച്ചുപയോഗിച്ചില്ലെങ്കിൽ വൻ നാശങ്ങളാവും ഫലം. വിഷാംശമുള്ള നാനോ പദാർത്ഥങ്ങൾ ഭൂമിയെ വിഷലിപ്തമാക്കും. നല്ല കാര്യങ്ങൾക്കുവേണ്ടി പടച്ചു വിടുന്ന നാനോബോട്ടുകൾ നിയന്ത്രണം വിട്ടാൽ പിന്നെ നശിപ്പിക്കൻ കഴിഞ്ഞെന്നു വരില്ല. നാസ നടത്തിയ പഠനത്തിൽ നാനോ ട്യുബുകൾ ഗുരുതരമായ ശ്വാസകോശ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. യുദ്ധ സന്നാഹങ്ങളൊരുക്കുവാൻ നാനോ ടെൿനോളജിക്ക്‌ ഒരുപാട്‌ സഹായങ്ങൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും.

തിരിച്ചെടുക്കാനാകാത്ത (irreversible) നാനോ മാറ്റങ്ങൾ ജീവകോശങ്ങളിൽ വന്നുപോയാൽ അത് വിപത്തായി തീരുമെന്നതാണ് ഈ രംഗം മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്ന ആശങ്കകളിലൊന്ന്. നാനോ ഗവേഷണത്തിന്റെയും പരീക്ഷണത്തിന്റെയും ഭാഗമായി അറിയപ്പെടാത്ത മാറ്റം അന്തരീക്ഷത്തിലും മറ്റും ഉണ്ടാകാനിടയുണ്ട്. നാനോ ടോക്സിസിറ്റിനാനോ ടോക്സിസിറ്റി എന്ന ഒരു ഉപശാഖ തന്നെ ഇന്ന് സജീവമാണെന്നത് ഈ ദുരന്ത സാധ്യത കുറയ്ക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടാകണം. യുദ്ധമേഖലയിൽ ചെറു ജൈവ ബോംബുകൾ ഉണ്ടാക്കാനും നിലവിലുള്ള ജൈവയുദ്ധസാധ്യതകൾക്ക് കാര്യക്ഷമത വർധിപ്പിക്കാനും നീക്കങ്ങൾ നടക്കുന്നത് ദൂരവ്യാപകമായി വൻ വിപത്ത് ഉണ്ടാക്കും. നാനോ സ്പൈ (Nano spy) എന്ന അപകടവും മുമ്പിലുണ്ട്. സൃഷ്ടിയന്ത്രങ്ങൾ എന്ന കൃതിയിൽ എറിക് ഡ്രെക്സലർ തന്നെ വിനാശത്തിന്റെ യന്ത്രങ്ങൾ (Engines of Destruction) എന്ന ആശങ്ക പങ്കുവയ്ക്കുന്നുണ്ട്.

അവലംബം

പുറംകണ്ണികൾ

 നാനോ പദാർഥങ്ങൾ 
  നാനോ മാനിപ്പുലേറ്റർ

വർഗ്ഗം:സാങ്കേതികം