December 23, 2014

නැනෝ තාක්ෂණය යනු කුමක්ද

1.පියවි ඇසට නොපෙනෙන කුඩා වස්තුවල ප්‍රමාණ මැනීමට නැනෝ මීටර යන පරිමාණය යොදා ගනී.නැනෝ මීටරයක් යනු මීටරයෙන් බිලියනයෙන් පංගුවකි.(0.00000000 lm).
2.මිනිස් අවශ්‍යතා සදහා ඉතා කුඩා නැනෝ අංශු භාවිතා කර,විවිධ නිෂ්පාදන හා ක්‍රියාකාරි පද්ධති නිර්මාණය කිරීම නැනෝ තාක්ෂණයේදී සිදු කෙරේ.
3. නැනෝ මීටර් 1-100 ත් අතර පවතින අංශු මේ සදහා යොදා ගැනෙයි.
4. නැනෝ තාක්ෂණයේදී නැනෝ අංශු අවශ්‍යතාවයට උචිත පරිදි ක්‍රමවත්ව ස්ථානගත කර ගැනීමෙන් උසස් ගුණ සහිත නැනෝ ලෝහ, නැනෝ බහු අවයවක, විවිධ ඉලක්ක සොයා යන ඖෂධ වැනි නිෂ්පාදන මෙන්ම නැනෝ රොබෝවරු, නැනෝ පරිගණක වැනි කාර්යක්ෂම ක්‍රියාකාරි පද්ධති(අණුක යන්ත්‍ර) ද නිර්මාණ කළ හැකිය.

නැනෝ තාක්ෂණයේ පියා
නැනෝ තාක්ෂණය පිළිබදව මුලින්ම ලොවට ඉදිරිපත් කළ් 1959 වසරේදි නොබෙල් ත්‍යාගලාභි භෞතික විද්‍යඥයකු වන රිඩච් ‍ෆේමන්ය.(1918-1988)
ජීවි සෛල අතිශය කුඩා වුවද ඉතා කාර්යක්ෂම බවත් එවැනි කුඩා ප්‍රමාණයෙන් නිෂ්පාදනය සිදු කළහොත් විශ්මයජනක නිර්මාණ  කළ හැකි බවත් ඔහු ප්‍රකාශ කළේය.
කෝනල් විශ්ව විද්‍යාලයේ සහ කැලිෆෝනීයා තාක්ෂණික ආයතනයේ භෞතික විද්‍යා මහාචාර්යවරයා විය.

ස්වභාවික නැනෝ පද්ධති
1.      ජීවි සෛලට ස්වාභාවික නැනෝ පද්ධතියකට කදිම නිදසුනකි.
2.      ජීවි සෛලයක විවිධ ඉන්ද්‍රයිකා විවිධ කාර්යයන් සදහා හැඩගැසි ඇති කුඩා යන්ත්‍ර ලෙස ක්‍රියාකාරිවන අතර සෛලය ස්වභාවික නැනෝ කම්හලක් ලෙස සැලකිය හැකිය.
3.      ජීවයේ මුලික ඒකකය වන මෙම කුඩා සෛලය තුළ සිදුවන ජීව ක්‍රියා රාශියකි.ශ්වසනය,බහිස්‍රාවය,පෝෂණය,වර්ධනය හා විකසනය ඉන් සමහරකි. මෙම ක්‍රියාවලි සියල්ලම නැනෝ පරිමාණයේ ක්‍රියාවලි වේ.
4.      ශාක සෛලවල හරිතලව තුල සිදුවන ප්‍රභාසංස්ලේෂණ ක්‍රියාවලියේදී ආලෝක ශක්තිය උපයෝගි කරගෙන කාබන්ඩයොක්සයිඩ් හා ජලය, කාබෝහයිඩ්රේට හා මක්සිජන් බවට පත් කෙරේ .මෙම ක්‍රියාවලියද නැනෝ පරිමාණයේ ක්‍රියාවලියකි.

 කෘත්‍රීම නැනෝ පද්ධති
1.      අතීතයේ භාවිතා කළ පරිගණකවල වඩා අද භාවිතාවන පරිගණක ප්‍රමාණයෙන් කුඩාය. එමෙන්ම දුරකථනවල ප්‍රමාණයද ක්‍රමයෙන් කුඩා වෙමින් අද වන විට ඉතා කුඩා ජංගම දුරකථන නිෂ්පාදනය කර ඇත. මෙම ක්‍රමය "ඉහළ සිට පහළට" (top-down) ළගා වීම ලෙස හදුන්වයි.
2.      එහෙත් ෆෝමන් පැවසුවේ එය නැනෝ මට්ටමේ කොටස්වලින් පටන් ගෙන අවසානය කර ළගා විය යුතු බවයි. පහළ සිට ඉහළට (bottom- up) ළග වීම ලෙස හදුන්වයි.
3.      මෙයින් අදහස් වන්නේ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියන් නැනෝ පරිමාණයේ කොටස්වලින් ආරම්භ කර සිදු කළ විට වඩාත් උසස් මට්ටමේ නිෂ්පාදනයක් කළ හැකි බවයි.
4.      සෑම භෞතික නිෂ්පාදනයකදීම සිදු වන්නේ, පදාර්ථය සාදාලන කුඩා අංශු (පරමාණු හෝ අණු) කිසියම් අවශ්‍ය ආකාරයකට සකස් කර ගැනීමයි. අද භාවිතා කර විශාල පදාර්ථ සම්බන්ධ නිෂ්පාදන ක්‍රමවලදි,පරමාණු අවශ්‍ය නියමිත රටාවට ස්ථාන ගත වන්නේ නැත.මේ ක්‍රමානුකූල නොවන අභ්‍යන්තරික පරමාණුක සැකැස්ම නිසා මෙම නිෂ්පාදන කාලයක් සමඟ පැළිම් සහ ඉරි තැලීම්වලට ලක්වේ.
5.      එබැවින් නැනෝ තාක්ෂණ භාවිතයෙන් පරමාණු හෝ අණු නිවැරදිව ස්ථානගත කළ හැකි බැවින් වඩාත් උසස් නිෂ්පාදනයක් සිදු කළ හැකිය. මේ සඳහා නැනෝ පරිමාණයේ යන්ත්‍ර අවශ්‍යය. ඒවා තවමත් පර්යේෂණ මට්ටමේ පවතී.
6.      වර්තමානයේ නැනෝ තාක්ෂණ කටයුතු සඳහා බහුලවම යොදා ගන්නා මූලද්‍රව්‍යයක් වන්නේ කාබන්ය.

නැනෝ තාක්ෂණයේ භාවිත
ලෝකයේ දැනට ඉතිරිව ඇති පෙට්‍රෝලියම් ඉන්ධන තවත් වසර කිහිපයකට පමණක් ප්‍රමාණවත් වීමත්, පොසිල ඉන්ධන දහනයෙන් නිකුත්වන හරිතාගාර වායු, පෘථිවිය උණුසුම් වීම කෙරෙහි බලපා තිබීමත්, නිසා වෙනත් බලශක්ති ප්‍රභව කෙරෙහි මෙ කල වැඩි වශයෙන් අවධානය යොමු වී ඇත.
නැනෝ තාක්ෂණය මගින්, කාර්යක්ෂමතාව අතින් ඉහළ විද්Hq;a  ප්‍රභව නිපදවීමත්,පිරිමැසුම්දායක ලෙස බල ශක්තිය භාවිත කළ හැකි ක්‍රම හදුන්වා දීමත් සිදු වේ. 

 (a) සූර්ය කෝෂ
සූර්ය කෝෂ අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය යොදා සකස් කර ඇත. දැනට මේ සදහා භාවිත කරන අර්ධ සන්නායක මඟින් අවශෝෂණය කර ගත හැක්කේ සූර්ය ශක්තියෙන් සුළු කොටසක් පමණකි.එනම් 14 % පමණ වේ.
නැනෝ තාක්ෂණය භාවිත කර නිපදවනු ලබන අර්ධ සන්නායක මඟින් සූර්ය ශක්තියෙන්  වැඩි කොටසක් අවශෝෂණය කර ගත හැකිවේ.තවද එ මඟින් සූර්ය කෝෂවල අභ්‍යන්තර විද්Hq;a  සන්නායකතාවද,ඉහළ මට්ටමක ගෙන එනු ලබයි.

(b) හයිඩ්‍රජන් ඉන්ධන කෝෂ
හයිඩ්‍රජන් ඉන්ධන තුළ විද්Hq;a  රසායනික ක්‍රියාවලියක් මඟින් විද්Hq;a  ශක්තිය ජනනය කරයි.එහෙත් මෙම කෝෂය සඳහා හයිඩ්‍රජන් ගබඩා කිරීම ප්‍රායෝගික ගැටලුවක් වේ. නැනෝ ද්‍රව්‍යවල මතුපිට වර්ලථලය ඉතා අධික වීම නිසා කාබන් නැනෝ නළ යොදා හයිඩ්‍රජන් ගබඩා කිරීම විසදුමකි.

(c) පුනරාරෝපණ විදුලි කෝෂ
වඩාත් කාර්යක්ෂම පුනරාරෝපණ විදුලි කෝෂය වන්නේ ලිතියම් අයන කෝෂයයි.භාවිතයට නොගන්නා විටදි පවා කාලය සමඟ ආරෝපණය ක්ෂ වී යාම පුනරාරෝපණ විදුලි කෝෂවල ප්‍රධාන දුර්වලතාවයි.
ලිතියම් නැනෝ සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය (Nano Composites) භාවිත කිරිමෙන් ඉහත කෝෂයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කර ගත හැකි අතර බැටරිය භාවිතයට නොගන්නා විට සිදුවන ශක්ති හානියද වළකාලයි.

(d) දෙමුහුම් විද්Hq;a  වාහන(Hybrid Electric Vehicles)
මෙය වාහන අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමෙන් සහ විද්Hq;a  මෝටර මඟින් ලබා ගන්නා බලවල සුසංයෝගයෙන් ක්‍රියාත්මක වේ.නැනෝ තාක්ෂණය භාවිතයෙන් නිපදවෙන සුපිරි ධාරිත්‍රක මෙම වාහනවල විද්Hq;a  ශක්තිය ගබඩා කිරීම සඳහා  යොදා ගත හැකිය.

(e) තාප පරිවාරක
තාප ශක්තිය අපතේයාම වළක්වා ගැනීම තාප පරිවාරක මඟින් සිදුවේ.නැනෝ තාප පරිවාරක ද්‍රව්‍යවල පහත සදහන් ගුණාංග ඇත.
1.      සාමාන්‍ය තාප පරිවාරකවලට වඩා කිහිප ගුණයකින් වැඩි තාප පරිවාරක ගුණයක් තිබීම.
2.      ඉතා තුනී වීම
3.      සෙරමික් නැනෝ අංශු ,කාබන් නැනෝ නල වැනි නැනෝ ද්‍රව්‍ය තුළද වාතය සිර කිරිමෙන් නැනෝ තාප පරිවාරක නිපදවා ඇත.

(f) විද්‍යුත්  සම්ප්‍රේෂණයේදී
විද්‍යුත් සම්ප්‍රේෂණයේදී සන්නායක කම්බිවල පවත්නා ප්‍රතිරෝධක නිසා විද්Hq;a  ශක්තිය තාපය ලෙස බෙහෙවින් අපතේ යයි. මීට පිළියම් ලෙස නැනෝ තාක්ෂණයෙන් නිර්මාණය කරන කාර්යක්ෂම සන්නායක හා සුපිරි සන්නායක යොදා ගත හැකිය.

(g) නැනෝ සුපිරි ධාරිත්‍රක
උපකරණ හා ශල්‍යාගාර සෞඛ්‍යය ආරක්ෂිතව පවත්වා ගැනීමටත් මෙම ආලේප ප්‍රයෝජනවත් වනු ඇත.
මේ සදහා ටයි‍ටේයිනම් ඩයොක්සයිඩ් හා රීදීවල නැනෝ අංශු භාවිත වේ.
(i)                නැනෝ පෙරහන්ය

1 comments:

People found the atom bypassing nano. What made them to miss nano!!!

Post a Comment