“चमत्कारिक नॅनो टेक्नॉलॉजी (अब्जांश तंत्रज्ञान)”
विज्ञानाला मिळालेली तंत्रज्ञानाची जोड आणि त्यातून होणारे सुकर जीवन ह्याचा दैनंदिन जीवनात प्रत्यय सर्वांनाच येतो. विविध संशोधन पाहता शास्त्रज्ञ आणि वैज्ञानिक ह्यांनी ‘गरज ही शोधाची जननी आहे.’ हे म्हणणे खरे ठरवले आहे.
‘जय जवान जय किसान तसेच जय विज्ञान’, म्हणणारे पंडित जवाहरलाल नेहरू ह्यांचे बोल आजही त्याची प्रचिती देवून जातात. असेच एक विलक्षण असणारे तंत्रज्ञान म्हणजेच नॅनो टेक्नॉलॉजी, ज्याला ‘अब्जांश तंत्रज्ञान’ असे मराठीत म्हंटले जाते.
‘जय जवान जय किसान तसेच जय विज्ञान’, म्हणणारे पंडित जवाहरलाल नेहरू ह्यांचे बोल आजही त्याची प्रचिती देवून जातात. असेच एक विलक्षण असणारे तंत्रज्ञान म्हणजेच नॅनो टेक्नॉलॉजी, ज्याला ‘अब्जांश तंत्रज्ञान’ असे मराठीत म्हंटले जाते.
*नॅनो टेक्नॉलॉजी सुरुवात*
नॅनोटेक्नॉलॉजीला बीजारोपण देणाऱ्या संकल्पनांवर प्रथमच १९५९ मध्ये भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमन यांनी त्यांच्या ‘देअर इज प्लेंटी ऑफ रूम ॲट द बॉटम’ या भाषणात यावर चर्चा केली होती , ज्यामध्ये त्यांनी अणूंच्या थेट हाताळणीद्वारे संश्लेषणाच्या शक्यता वर्तवली होती.
‘नॅनो-टेक्नॉलॉजी’ हा शब्द पहिल्यांदा नोरियो तानिगुची यांनी १९७४ मध्ये वापरला होता, नंतर फेनमनच्या संकल्पनांनी प्रेरित होऊन, के. एरिक ड्रेक्सलरने त्यांच्या १९८६ च्या इंजिन्स ऑफ क्रिएशन: द कमिंग एरा ऑफ नॅनोटेक्नॉलॉजी या पुस्तकात ‘नॅनोटेक्नॉलॉजी’ हा शब्द वापरला, ज्याने नॅनोस्केल ‘असेम्बलर’ ची कल्पना मांडली जी स्वतःची एक प्रत तयार करण्यास सक्षम असेल आणि अणू-स्तरीय नियंत्रणासह अनियंत्रित जटिलतेच्या इतर वस्तूही.
नॅनोटेक्नॉलॉजी म्हणजे १ ते १०० नॅनोमीटर (nm) पर्यंत किमान एक परिमाण असलेल्या पदार्थाची हाताळणी. या स्केलवर, सामान्यतः नॅनोस्केल म्हणून ओळखले जाते , पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि क्वांटम यांत्रिक प्रभाव पदार्थाच्या गुणधर्मांचे वर्णन करण्यासाठी ह्याचा महत्त्वपूर्ण ठरतात.
गेल्या दीडशे वर्षांवर नजर टाकली तर प्रथम भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र, इलेक्ट्रॉनिक्स, नंतर संगणक आणि आता नॅनो टेक्नॉलॉजी या शास्त्रांचा समाजावर पगडा आहे.
नॅनो हा शब्द नॅनो तंत्रज्ञान (नॅनो तंत्रज्ञान) किंवा नॅनो सायन्स (नॅनो विज्ञान) यामुळे प्रचलित झाला आहे. विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाचा वाढता प्रभाव पाहून एकविसावे शतक या तंत्रज्ञानामुळे बदलून जाईल असं आज मानलं जातं. कोणत्याही पदार्थाचं माप असं अतिसूक्ष्म करून त्या पदार्थाचे गुणधर्म बदलणं किंवा आपल्याला हवे ते गुणधर्म त्या पदार्थात निर्माण करणं म्हणजेच नॅनो तंत्रज्ञान.
*प्राचीन काळापासूनचा संदर्भ*
अतिप्राचीन काळी माणसं विशिष्ट प्रकारचा रंग बनवत होते आणि आज हजारो वर्ष उलटून गेली तरी हे रंग पुसले गेलेले नाहीत किंबहुना त्यांचा रंगही फारसा फिकट झालेला नाही. याचं उत्तम उदाहरण म्हणजे अजिंठा येथील गुहांमध्ये काढलेल्या चित्रांचे देता येईल.
आदिमानवांचे पदार्थ बनविण्याचे कौशल्य या रंगीत चित्रांचा अभ्यास केल्यावर आपल्याला ज्ञात झाले की, हवा, पाणी, धूळ या सगळ्यांनाच तोंड देत प्राचीन काळातल्या माणसांच्या अस्तित्त्वाचे पुरावे ही रंगीत चित्रं अजूनही देत आहेत. वातावरणातील फरक असो की अन्य काही त्याचा कशाचाही परिणाम न होणं ही नॅनो पदार्थाची मोठी खासियत म्हणता येईल.
नॅनो पदार्थाची हेच वैशिष्ट्य या रंगात दिसत असल्याने त्यामुळे या रंगात ‘नॅनो कण’ असावेत असा अंदाज बांधण्यात येतो.
भारतात आयुर्वेदाची प्राचीन परंपरा आहे. आयुर्वेदात वेगवेगळ्या भस्मांना विशेष करून सुवर्णभस्माला फार महत्त्व आहे. असं मानतात की, सुवर्णभस्मामुळे बुद्धी तल्लख राहते आणि प्रकृती चांगली राहते. हिऱ्यापासून व पाऱ्यापासूनही भस्म बनवली जातात. या भस्मांमधला कणांचा आकार अतिसूक्ष्म असल्यामुळे ते नॅनो कण असावेत, असा एक अंदाज आहे. ह्यातून नॅनो पदार्थ बनवण्याच्या कलेत भारतही मागे नव्हता हे दिसून येते.
*नॅनोपदार्थांबद्दलची माहिती*
आपल्या नेहमीच्या लोखंडामध्ये चुंबकीय गुणधर्म असतात, परंतु तेच नॅनो लोखंडात चुंबकीय गुणधर्म असतीलच असे नाही. याउलट एखाद्या पदार्थात नसलेले चुंबकीय गुणधर्म नॅनो स्तरावर येऊही शकतात. उदाहरण द्यायचे झाले तर , तांब्याच्या तारेतून नेहमी विद्युतप्रवाह वाहतो, पण नॅनो तांब्यातून मात्र विद्युतप्रवाह वाहेलच असे नाही. आपले नेहमीचे अ‍ॅल्युमिनियम तसं निरूपद्रवी असतं, परंतु नॅनो अ‍ॅल्युमिनियम स्फोटकासारखं खतरनाक असतात.
आज जवळजवळ सर्व पदार्थाची, मग ते धातू असोत, अधातू असोत, अर्धवाहक असोत किंवा काही प्लास्टिकसारखे मानवनिर्मित पदार्थ असोत त्यांची नॅनो रूपं बनवली जातात. इतकंच नाही तर हे नॅनो पदार्थ वापरून हळूहळू नॅनो औषधं, नॅनो कापड, नॅनो रंग अशा वेगवेगळ्या गोष्टीही बनवण्यास सुरुवात झाली आहे.
*नॅनो तंत्रज्ञानाचे दैनंदिन जीवनातले थक्क करणारे स्थान*
नॅनो तंत्रज्ञान म्हणजे फक्त हे असे वेगवेगळे पदार्थ आणि वस्तू बनवणं नाही. अगदी एकेक अणू-रेणू जोडून अतिसूक्ष्म यंत्र बनवणं हे नॅनो तंत्रज्ञानाचं अंतिम उद्दिष्ट आहे. आजच्या मायक्रो तंत्रज्ञानाच्या युगात नसलेली काही अगदी नवीन यंत्र नॅनो युगात पुढे अस्तित्त्वात येतील. ही यंत्र आजच्या यंत्रांपेक्षा फारच वेगळी असतील. त्यांचा आकार अतिसूक्ष्म तर असेलच पण त्यांची काम करण्याची पद्धतही आताच्या यंत्रापेक्षा निराळी आणि नावीन्यपूर्ण असेल.
अमेरिकन सैन्याने, शत्रूने अन्नात विषारी द्रव्यं घातली आहेत की नाही, हे ओळखायला एक बोटासारखा सेन्सर शोधला आहे. याला ‘बायोफिंगर ’ म्हणतात. याच्या एका टोकाला एक नॅनो आकाराची अतितीक्ष्ण सुई असते. ही सुई पदार्थावरून फिरवल्यावर जर त्या पदार्थात काही विषारी द्रव्यं असतील तर ही सुई त्या पदार्थाच्या रेणूशी स्वत:ला बांधून घेते आणि थरथरायला लागते. सुईचे कंपन कॉम्प्युटरमध्ये नोंदवले जाते आणि त्यावरून विषारी द्रव्यं अन्नात मिसळली आहेत हे लगेच कळतं. पूर्वी हेच काम करायला काही आठवडे लागायचे, आज ते खूपच कमी वेळातच अपेक्षित असा निकाल देते.
नॅनो तंत्रज्ञानाचा वापर करून अन्न साठवण्याच्या, अन्न टिकवण्याच्या पद्धतीत बरीच सुधारणा झाली. इतकंच नाही तर भविष्यात नॅनो तंत्रज्ञानाचा वापर प्रत्यक्ष अन्न बनविण्याच्या प्रक्रियेवरसुद्धा पडेल. यापुढे अन्न बनवतानाच नॅनो तंत्रज्ञानाचा वापर केला जाईल. एलजी व सॅमसंगसारख्या फ्रीज बनवणाऱ्या कंपन्यांनी चांदीचे नॅनो कण वापरून विशिष्ट प्रकारचा द्रव पदार्थ बनवून त्याचा थर फ्रीजच्या आत दिलाय. या थरामुळे फ्रीजमध्ये जीवाणूंची वाढ होत नाही आणि फ्रीजमधून बऱ्याचदा जे चमत्कारिक वास येतात तेही येत नाहीत. या कल्पनेचाच वापर करून मोहरीच्या तेलात वगैरे बनविलेल्या पदार्थातून नको असलेले विचित्र वास येतात तेसुद्धा भविष्यात नॅनो टेक्नॉलॉजीच्या मदतीने अडवू शकू.
*नॅनो तंत्रज्ञानाचे भविष्य*
आजच्या सूक्ष्म तंत्रज्ञानामुळे हे शक्य झालं. नॅनो तंत्रज्ञान यापुढचं पाऊल टाकेल. गॅफ्रीन नावाच्या पदार्थापासून बनवलेला हा टीव्ही चक्क घडी घालून कपाटात ठेवता येईल किंवा कुठेही खिशातून, पिशवीतून सहज नेता येईल. ज्यावेळी टीव्ही पाहायचा त्यावेळी तो पुन्हा बाहेर काढायचा, पसरावयाचा आणि बघायचा.
थोडक्यात, नॅनो तंत्रज्ञान वापरून वेगवेगळ्या वस्तू, पदार्थ आणि यंत्र बनवल्यामुळे आपलं दैनंदिन जीवन आज कल्पनाही करता येणार नाही एवढं आमूलाग्र बदलून जाणार आहे.
प्रश्न असा पडतो की, हे सर्व प्रत्यक्षात करणे शक्य आहे का आणि झालंच तर कधी आणि कसे? ह्याचे उत्तर द्यायचे झाले तर नॅनो तंत्रज्ञान वापरून एका दिवसात हा चमत्कार घडणारा नाहीच. त्यासाठी थोडी वाट पाहावी लागेल. नॅनो स्तरावर विज्ञान सोपं नाही म्हणून नॅनो तंत्रज्ञान हे सहज वाटणारे तंत्रज्ञान मुळीच नाही. कारण अतिसूक्ष्म पदार्थ आपल्या नेहमीच्या वस्तूंपेक्षा अस्थिर आहेत आणि नॅनो पदार्थाच्या आकाराच्या मानानं त्यांचा पृष्ठभाग फारच मोठा असतो. त्यामुळे नॅनो पदार्थ पदार्थापेक्षा वेगळे नियम पाळतात आणि म्हणूनच ते बनवणे अत्यंत कठीण आणि खबरदारी घेणे तितकेच आवश्यक असते.
नॅनो तंत्रज्ञान या अतिसूक्ष्म तंत्रज्ञानाने पुढील २५ वर्षांत मानवी जीवनात घडून येणारे फरक मोठे असणार आहेत. जीवन सुखकर होण्यासाठी तंत्रज्ञान मदतीला जरी असले तरी त्याचा दुरुपयोग होणार नाही ह्याची खात्री त्याचा वापर करताना घेणे आवश्यक आहे.
*माहिती संकलन आणि लेखन :- विद्या कुंभार.*