నానో ప్రపంచం దగ్గరయింది

బంగారం ఏ రంగులో ఉంటుందో తెలుసు కదా? ముదురు పసుపునకు కొంత కాంతి చేరిస్తే ఉండే రంగు. కానీ, ఇదే బంగారాన్ని నానోస్థాయిలో.. అంటే మన వెంట్రుకలో పదివేల వంతు సూక్ష్మస్థాయిలో చూస్తే దాని రంగు ఎరుపు లేదా వంగపూతగా కనిపిస్తుంది! అదెలా అని ఆశ్చర్యపోనవసరం లేదు. ఇలా నానోస్థాయిలో పదార్థాల ధర్మాల ఆసరాతో అత్యాధునిక ఎల్రక్టానిక్స్‌ తయారీకి మార్గం చూపిన శాస్త్రవేత్తలకు ఈ ఏడాది రసాయన శాస్త్ర నోబెల్‌ బహుమతి దక్కిందని మాత్రం తెలుసుకోవాలి! ఆ విశేషాలేమిటో చూసేద్దాం..

క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ తయారీకి బాటలు  
నానోటెక్నాలజీ మనకేమీ కొత్త కాదు. చాలా కాలంగా వేర్వేరు రంగాల్లో వాడకంలో ఉన్నదే. స్పష్టమైన, పలుచని ఎల్‌ఈడీ స్క్రీన్ల తయారీ మొదలుకొని శరీరంలోని కేన్సర్‌ కణితులను కత్తిరించడం వరకూ రకరకాలుగా నానో టెక్నాలజీ ఉపయోగపడుతోంది. ఈ అత్యద్భుతమైన టెక్నాలజీ ఆవిష్కరణలకు బీజం వేసిన క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ను తయారు చేసేందుకు అవసరమైన సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేశారు కాబట్టే స్వీడిష్‌ నోబెల్‌ అవార్డు కమిటీ.. మసాచూసెట్స్‌ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ ఆఫ్‌ టెక్నాలజీకి చెందిన మౌంగి బావెండీ, కొలంబియా యూనివర్సిటీ శాస్త్రవేత్త లూయిస్‌ బ్రూస్, నానో క్రిస్టల్స్‌ టెక్నాలజీ ఇన్‌కార్పొరేషన్‌కు చెందిన అలెక్సీ ఎకిమోవ్‌లకు ఈ ఏడాది రసాయన శాస్త్ర నోబెల్‌ అవార్డు        ప్రకటించింది.  

సూక్ష్మస్థాయి కణాల ఉత్పత్తి
రసాయన శాస్త్రం చదువుకున్న వారు ఎవరికైనా మూలకాల ధర్మాలు వాటిలోని ఎల్రక్టాన్ల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉంటాయని తెలిసే ఉంటుంది. అయితే మూలకం నానోస్థాయికి చేరిందనుకోండి... సాధారణ స్థితిలో ఉండే ధర్మాల స్థానంలో క్వాంటమ్‌ స్థాయి తాలూకూ ప్రభావం కనిపించడం మొదలవుతుంది. మూలకం సైజును బట్టి ఈ ధర్మాలుంటాయి. ఉదాహరణకు పైన చెప్పుకున్న బంగారం రంగు! అలాగే సైజును బట్టి మూలకాల యాంత్రిక, ఉపరితల, అయస్కాంత, ఎలక్ట్రా్టనిక్, ఆప్టికల్, ఉ్రత్పేరక ధర్మాలు కూడా మారిపోతాయి.

సాధారణ సైజులో విద్యుత్తు ప్రవాహాన్ని అడ్డుకోని పదార్థాలు సైజు తగ్గుతున్న కొద్దీ సెమీ కండక్టర్లుగా మారిపోవచ్చు. మరికొన్ని పదార్థాలు సాధారణ సైజులో సెమీకండక్టర్లుగా ఉన్నప్పటికీ నానోస్థాయిలో సూపర్‌ కండక్టర్లుగా వ్యవహరించవచ్చు. ఇంతటి సూక్ష్మస్థాయిలో ఉండే కణాలను ఉత్పత్తి చేయడంలో ఈ ఏటి రసాయన శాస్త్ర నోబెల్‌ అవార్డు గ్రహీతలు విజయం సాధించారు. నానో ప్రపంచంలో మూలకాల ధర్మాలు మారిపోతాయని చాలాకాలంగా తెలుసు కానీ.. వీటితో వాస్తవిక ప్రయోజనం తక్కువని అనుకునేవారు. 1980లో అలెక్సీ ఎకిమోవ్‌ రంగుల గాజులో క్వాంటమ్‌ ఎఫెక్ట్‌ను సృష్టించడంలో విజయం సాధించారు. కణం సైజు ఆధారంగా రంగు మారుతుందని ఆయన నిరూపించడంతో క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌పై ఆసక్తి పెరిగింది. కొన్నేళ్ల తరువాత ఒక ద్రవంలో స్వేచ్ఛగా కదులుతున్న కణాల సైజుకు అనుగుణంగా క్వాంటమ్‌ ఎఫెక్ట్స్‌ మారుతాయని మొట్టమొదటిసారి నిరూపించగలిగారు.  

భవిష్యత్తులో సురక్షితమైన సమాచార వ్యవస్థ!  
1993లో మౌంగి బావెండీ రసాయనికంగా క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం మొదలు పెట్టడంతో వీటిని మన ప్రయోజనాలకు వాడుకోవడం సులువు అయ్యింది. ఇప్పుడు మన కంప్యూటర్‌ మానిటర్లు, క్యూఎల్‌ఈడీ స్క్రీన్‌లో విస్తృత స్థాయి రంగులు వెదజల్లడం ఈ క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ పుణ్యమే. అలాగే మన ఎల్‌ఈడీ బల్బుల రంగులు మారడానికి కూడా ఇవే కారణం. శరీరంలోని కణజాలాన్ని స్పష్టంగా గుర్తించేందుకు బయో కెమిస్టులు, వైద్యులు ఇప్పుడు క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ను వాడుతున్నారు. భవిష్యత్తులో ఈ క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ ద్వారా ఎటు కావాలంటే అటు మడిచేసుకోగల ఎల్రక్టానిక్స్, అతి సూక్ష్మమైన సెన్సార్లు, పలుచటి సోలార్‌ సెల్స్‌ తయారీతోపాటు అత్యంత సురక్షితమైన సమాచార వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసుకునేందుకూ ఉపయోగపడుతుందని అంచనా.

క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌పై పరిశోధనలకు నోబెల్‌
రసాయన శాస్త్రంలో ముగ్గురు అమెరికా సైంటిస్టులకు ప్రతిష్టాత్మక బహుమతి  
స్టాక్‌హోమ్‌: రసాయన శాస్త్రంలో ఈ ఏడాది నోబెల్‌ బహుమతిని ‘ద రాయల్‌ స్వీడిష్‌ అకాడమీ ఆఫ్‌ సైన్సెస్‌’ బుధవారం ప్రకటించింది. ఈ ప్రతిష్టాత్మక బహుమతి ఈసారి ముగ్గురు అమెరికా శాస్త్రవేత్తలను వరించింది. నానో టెక్నాలజీకి సంబంధించిన క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ ఆవిష్కరణలో పరిశోధనలకు గాను మౌంగి బావెండీ, లూయిస్‌ బ్రూస్, అలెక్సీ ఎకిమోవ్‌లకు రసాయన శాస్త్ర నోబెల్‌ ప్రైజ్‌ లభించింది. క్వాంటమ్‌ డాట్స్‌ విశ్లేషణ, ఆవిష్కరణలో, నానో పారి్టకల్స్‌ అభివృద్ధిలో ఈ ముగ్గురు సైంటిస్టులు కీలక పాత్ర పోషించారని నోబెల్‌ కమిటీ తెలియజేసింది. ‘ద రాయల్‌ స్వీడిష్‌ అకాడమీ ఆఫ్‌ సైన్సెస్‌’ అధికారికంగా విజేతల పేర్లు  ప్రకటించకముందే ముగ్గురు సైంటిస్టుల పేర్లను స్వీడన్‌ మీడియా సంస్థలు బహిర్గతం చేయడం కలకలం రేపింది.

 – సాక్షి, నేషనల్‌ డెస్క్‌