September 24, 2016

සොබාදහමේ නැනෝ තාක්ෂණය

දිනෙන් දින කරලියට පැමිණෙන නැනෝ තාක්ෂනය හා බැදුණු නිෂ්පාදන හා පර්යේෂණ  බොහොමයක්ම පාදක වී ඇත්තේ  අප අවට පරිසරයේම ඇති විවිධාකාර සංසිද්ධීන් සියුම්ව අධ්‍යනය කිරීමෙන් ය. ලෝටස් ආචරණය (lotus leaf effect), සලබයාගේ ඇස (moth eye), මකුළු දැල්, හූනාගේ පාද, විචිත්‍රවත් සමනල පියාපත්, මොනර පිල්  ආදී  සොබාදහමේ අපුර්ව නිමැවුම් මේ සදහා නිදසුන් කිහිපයකි.

කෙතරම් කුණු දුහුවිලි වැදුනද ස්වකීය වයුහය මගින් පිරිසිදු කරගන්නා නෙලුම් කොලේ ක්‍රම උපාය එනම් ලෝටස් ආචරණය (lotus leaf effect) පර්යේෂණයට භාජනය කරමින් සුවිශේෂී නිෂ්පාදනයන් කර ඇත. නෙලුම් කොලේ මතුපිට ඇති දහස් ගණනක් වූ නැනෝ නෙරීම් මගින් ඒ මත වැටෙන ජලය, පත්‍ර මත ඇති අපවිත්‍ර අංශුද සමඟ පෙරලී යැවීමෙන් පත්‍රය නිරතුරුව පිරිසිදුවට තබා ගනියි. මෙම ජල භීතික ගුණය අධ්‍යනය කොට ස්වයං පිරිසිදුකාරක වීදුරු හා ආවරණ, ඇගළුම් සෑදීමට අද වන විට සමත්ව ඇත.

වානේ වලටත් වඩා ශක්තිමත් ලෙස සැලකෙන මකුළු දැල්වල ඇති සිල්ක් රැහැන්වල ශක්තිය සදහා උපයෝගී වන්නේ තුනී නැනෝ මීටර් ප්‍රමාණයේ පළලින් යුත් ස්පටිකරූපී  ප්‍රෝටීන් ය. පරමාණුක මට්ටමින් ස්ථිර හයිඩ්‍රජන් බන්ධන   මගින්  එකට බැඳී ඇත. මෙමගින් යම් පීඩනයකදී පහසුවෙන් ඇදීමටත් ප්‍රත්‍යස්තතායි (flex)  හැකියාව ලැබී ඇත.

හුනන් (gacko) ගස්, බිත්ති, ජනේල  හා වහලයන් මත ගමන් කිරීමේදී උඩුබැලි අතට නොවැටී ගමන් කරන ආකාරය ඔබ දැක තිබෙනවා නේද? එසේ කිරීමට කිරීමට හැකියාව ලැබී ඇත්තේ ඇගිලිවල ඇති සුවිශේෂී ව්‍යුහයන් නිසාය. ඇගිලිවල ඇති නැනෝ කෙඳිවල අග්‍ර පැතලි වන අතර එවැනි කෙඳි දහස් ගණනක් එක්ව  සෑදුනු අන්වීක්ෂීය කෙඳිවලින් ඇගිලි සමන්විත වේ. මෙම වැඩි පෘෂ්ටික වර්ගඵලය නිසා වැන්ඩවාල් බල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි වේ. ඇගිලිවල සෑම අණුවක්ම, එය දැඩිව බැදී ඇති  පෘෂ්ටයේ අණු සමග  දුර්වල විද්‍යුත් ආකර්ෂණ බලයක්  ඇති කරගනියි. මෙම සංයුක්ත බලය හේතුවෙන් හුනන්ගේ ශරීර බර උසුලා ගෙන ඕනෑම පෘෂ්ටයක් මත ගමන් කිරීමට හැකියාව ලැබී ඇත. මෙම සංසිද්ධිය උපයෝගී කරගනිමින් ඉන්ජිනේරුවන් විසින් කාබන් නැනෝ නාල මගින් සුපිරි ඇලෙනසුලු පටි, ගම්, බිත්ති හා කඳු තරණය කිරීමට රොබෝ නිර්මාණයේදී පවා යොදා ගනී. ත්‍රාසජනක චිත්‍රපට ජවනිකාවලදී මෙම සුපිරි ඇලෙනසුලු පටි යොදාගෙන ගොඩනැගිලිවල ඉහලට නගින අයුරු ඔබත් දැක ඇතුවාට සැක නැත.

විවිධ වර්ණයන්ගෙන් යුත් සමනලුන් කෙරෙහි අපගේ නෙත් සිත් ඇදී යන්නේ විචිත්‍ර වර්ණ නිසාවෙනි. සමනල පිහාටු වල වර්නවැහැ බවට වර්ණක හා පිහාටු වල වයුහය වැදගත් වේ. ස්තර වශයෙන් පිහිටි ශල්ක නම් සුවිශේෂී වයුහ සෑදී ඇත්තේ නැනෝ අංශු වලිනි. මෙම ස්තර අතර හිදැස් පවතින අතර, සමනල තටු අතරට වැටෙන ආලෝකය මෙම ස්තරීය නැනෝ වියුහ හා හිදැස් මගින් විවිධ ආකාරයට පරාවර්තනය වීමෙන් විවිධාකාර වර්ණවලින් දිස්වේ. මෙම සංසිද්ධිය මොනර පිහාටුවලද දක්නට ලැබේ.

සලබයන්ගේ ඇසේ වියුහයද සුවිශේෂි ආකාරයෙන් පිහාටා ඇත. එම ඇසේ ව්යුහය මගින් අඳුරු ආලෝක කිරණ තත්වයන් වඩාත් කාර්යක්ෂමව  අන්තර්ගහණය කරගනියි. එහිදී  අවශෝෂණය වන ආලෝක ප්රමාණය ඉහළ නැංවීම මගින් විලෝපිකයන් / ගොදුරු හදුනාගැනීමට උපකාරී වේ. ඒ සඳහා සලබයාගේ ඇසෙන් අවශෝෂණය කරගන්නා ආලෝකය, ඇසේ මැද දෙසට පරාවර්තනය කිරීමෙන් එම ක්‍රියාවලිය සිදු කෙරේ. පර්යේෂකයන් මෙම නව තාක්ෂණය, තුනී ග්‍රැෆීන් (graphene) උපයෝගී කරගනිමින්  හිරු එළිය මගින් ගෘහස්ථව බලශක්තිය උත්පාදනයට හැකි වේ යැයි විශ්වාස කෙරේ.


මෙවැනි වූ සොබාදහමේ අපූරු නිර්මාණයන් හදුනා ගනිමින් සහ ඒ පිළිබද පර්යේෂණයන් සිදු කරමින්, මානව හිතවාදී තිරසාර පාරිසරික සංකල්පයන් හදුනාගනිමින් විද්‍යා, තාක්ෂණ හා පර්යේෂණ අංශයන්හි ප්‍රවර්ධනයට හෙට දින විවර කරමු.


මූලාශ්‍ර : Science Advances / University of Surrey

0 comments:

Post a Comment