jump to navigation

අනාගතයේ එක දවසක්…… නැනෝ යන්ත්‍ර Nano Machines / Molecular Machines සහ නැනෝ රොබෝ වරු…………. 2011 අප්‍රේල් 6

Posted by Alchemiya in ඔබට හිතන්න යමක්, රසායන විද්‍යාව සබැඳි දේ.
trackback

පසුගිය ලිපියේ ප්‍රතිචාර වලින් බොහොමයක් වුනේ නැනෝ යන්ත්‍ර එහෙමත් නැතිනම් නැනෝ රොබෝවරුන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්‍වය පැහැදිළි කරලා දෙන්න කියලයි. ඇත්තෙන්ම මේ 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.

නැනෝ යන්ත්‍රයක ත්‍රිමාණ සටහන

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.

 

මේ වගේ සංකල්පත් තිබෙනවා

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 (Unknown Parameters) 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. Dan Brown ගේ පොතක් වන Deception Point හි විශේෂ ඇමරිකානු භට කණ්ඩායමක් උත්තරධ්‍රැවයේ ඔත්තු බැලීමක නිරත වෙන්නේ මෙන්න මේ නැනෝ යන්ත්‍රයක උපයෝගීත්‍වයෙන්. කුඩා මදුරුවෙකු වැනි යන්ත්‍රයක ආධාරයෙන් උත්තරධ්‍රැවයේ නාසා ආයතනයේ විද්‍යාඥ කණ්ඩායමෙහි ක්‍රියාකාරීත්‍වය නිරීක්‍ෂණය කරන ඔවුන්,  සුවිශේෂ සොයාගැනීමක් කරන විද්‍යාඥයා ඝාතනය කරන්නේ එම යන්ත්‍රයම උපයෝගී කරගෙනයි… මෙවන් දෑ සංකල්ප ලෙස පැවතියත්, නාවික හමුදා පර්යේෂණායතනය වැනි අති රහස්‍ය අමෙරිකානු පර්යේෂණායතනවල මෙවන් පර්යේෂණ දැනටමත් සිදුකෙරෙමින් පවතිනවා.

 

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 Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) සහ 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, දුරකථවන වැනි උපකරණවල සංවේදන ලබාගැනීමට, ඒවා වැටීමකට ලක්වන විට උපකරණ ඉබේම ක්‍රියාවිරහිත වන ලෙස සැකසීම, Nintendo, Wii වැනි ක්‍රීඩා උපකරණවල පාලක (controllers) වල වේගය, චලනය වැනි සංවේදන පාලනයට යොදාගන්නේ මෙවැනි තාක්‍ෂණයන් ය.

 

මේකත් නැනෝ යන්ත්‍රයක සැලැස්මක්

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 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 (Chemical Synthesis) 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 භාජනය වියහැකි (Self Replicate) 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 අපි සැවොම මේ නැනෝ යන්ත්‍රවල ක්‍රියාකාරීත්‍වයට නතු වූ රොබෝවරුන් සමුහයක්… ඇත්තෙන්ම අහන්නට තියෙන්නේ කවුද ලොක්කා – Who’s the Boss ? කියන ප්‍රශ්නයයි.

෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴෴

ඉතින් මේ මම දන්න හැටියට නැනෝ යන්ත්‍ර/ නැනෝ රොබෝවරු ගැන සටහනක්… මෙයට යමක් එකතු කරන්න පුළුවන් කෙනෙක් ඉන්නව නම් කරුණාකර එකතු කරන්න…. මගේ කිසි අමනාපයක් නෑ,..

About these ads

ප්‍රතිචාර»

1. iplus - 2011 අප්‍රේල් 7

watina lipiyak machan. bohoma sthuthiyi.

2. hare :-) - 2011 අප්‍රේල් 7

ආයෙත් මේ ගැන ලිවීම ගැන ස්තූතියි… මට හිතෙන්නෙ සාමාන්‍ය කෙනෙක්ට මේ තාක්ෂණය පැහැදිලි කරල දෙන එක අමාරු වෙන්නෙ ගොඩක් විට මේක රසායනිය ව්‍යූහ සම්බන්ධ කරල පැහැදිලි කරන්න යන හින්දයි. බකී බෝලයි නැනෝ නාලයි ගැන කියවන්න ගත්ත ගමන් නැනෝ නිකංම ග්‍රීක් වෙනව. මේ සටහන කියෙව්වම මට හිතුණෙ නැනෝ යන්ත්‍ර කියන්නෙ ප්‍රමාණාත්මකව නැනෝ ඒකක වලින් මනින්න පුළුවන් යන්ත්‍ර කියන එක තමයි.

ඒ කියන්නෙ මෙහෙම දෙයක්… උදාහරණෙකට ගත්තම අද අපි පාවිච්චි කරන මොබයිල් එක අඟල් බාගයක් මහත එකක් නම් ඒක මිලි මීටර් කීපයක් විතරක් මහත තුනී හුරුබුහුටි නිෂ්පාදනයක් විධියට හදන්න අභ්‍යන්තර උපකරණ පුංචි කරන්න වෙනව. ඒකෙදි ඒ උපකරණ නැනෝ ප්‍රමාණ වලින් නිපදවන්න පුළුවන් නම් අදාල දුරකථනය නැනෝ තාක්ෂණය භාවිතා කරන එකක් වෙනව. විද්‍යා ප්‍රබන්ධ චිත්‍රපටි වලදි දකින පුංචි උපකරණ, විනිවිද පේන මොනිටර් වගේ උපකරණ වලදිත් ඔය කතාවම වෙනව ඇති.

මම කිව්ව හරිද මන්දා… :D

Alchemiya - 2011 අප්‍රේල් 7

ඔව් ඔව්…. සාමාන්‍යයෙන් හිතලා බැලුවාම ඒ වගේ තමයි…

3. Indulekha - 2011 අප්‍රේල් 8

Nano technology was my most favorite subject at the Institute! Well.. only second to Gene technology hehehe.. Loved your article aiya.

I too think that Nano tech has a huge potential in future in all sorts of industries if scientist learn to overcome some of the basic obstacles they face, as you’ve written. Looking forward to more articles on Nano technology aiya!

4. ඇල්කෙමියාගේ රසායනාගාරය හයිඩ්‍රජන් සංවත්සරය සමරයි… කියවූ සහ ප්‍රතිචාර දැක්වූ හැමෝටම ප්‍රණාම - 2011 අප්‍රේල් 12

[...] දාපු ඒ ලිපියට ලැබුන ප්‍රතිචාර අනුව නැනෝ යන්ත්‍ර ගැනත් ලියැවුනා.. මේ වගේ ලිපි තවදුරටත් [...]

5. ඇල්කෙමියාගේ රසායනාගාරය හයිඩ්‍රජන් සංවත්සරය සමරයි… කියවූ සහ ප්‍රතිචාර දැක්වූ හැමෝටම ප්‍රණාම - 2011 අප්‍රේල් 13

[...] දාපු ඒ ලිපියට ලැබුන ප්‍රතිචාර අනුව නැනෝ යන්ත්‍ර ගැනත් ලියැවුනා.. මේ වගේ ලිපි තවදුරටත් [...]

6. විශ්වජිත් රාජපක්ෂ - 2013 මාර්තු 11

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

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

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / වෙනස් කරන්න )

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 784 other followers