ন্যানো টেকনোলজি

শব্দটি শুনলেই আমাদের মনে এমন কিছু চিত্র চলে আসে যেটি এমন যে ন্যানো টেকনোলজির মাধ্যমে অসম্ভবকে সম্ভব করা যাবে। তবে সকল অসম্ভবকে সম্ভব করা না গেলেও ইতিমধ্যে অনেক কিছুই সম্ভব হয়েছে। ন্যানোটেকের মাধ্যমে। যেমন আইবিএমের তৈরি করা প্রথম কম্পিউটার, হার্বার্ট মার্ক ওয়ান লম্বায় ছিল প্রায় পঞ্চাশ ফু্ট এবং ওজন ছিল প্রায় পাঁচ টন। অর্থাৎ একটি কম্পিউটার একটি ঘরের সমান ছিল। কিন্তু বর্তমানে আমরা আইবিএমের প্রথম কম্পিউটারের চেয়েও শক্তিশালী কম্পিউটার পকেটে নিয়ে ঘোরাফেরা করি। যা সম্ভব হয়েছে ন্যানো টেকনোলজির মাধ্যমে। এ ছাড়াও আমরা নিজেদের অজান্তেই ন্যানো টেকের অনেক সুবিধা ভোগ করছি। প্রথমেই ন্যানো টেকনোলজির ন্যানো আসলে কতটা ছোট পরিসর বোঝায় তা দেখা যাক। ন্যানোমিটার হচ্ছে এক মিটারের একশো কোটি ভাগের এক ভাগ। অবশ্য এভাবে বললেন ন্যানোমিটার যে কতটা ছোট তা আসলে উপলব্ধি করা যায় না একজন মানুষের চুলের ব্যাস কত নেনামিটার হতে পারে। মানুষের চুলের ব্যাস গড়ে আশি হাজার ন্যানোমিটার। রক্তে থাকা লোহিত রক্ত কণিকার ব্যাস প্রায় দশ হাজার ন্যানোমিটার। এবং এবং HIV ভাইরাসের ব্যাস প্রায় একশো ন্যানোমিটার। এখন তাহলে কিছুটা ধারণা পেয়ছেন ন্যানোমিটার কতটা ছোট। বিষয়টিকে একটু ভিন্নভাবে বলা যাক। আমরা একজন মানুষের উচ্চতাকে যদি গড়ে এক কিলো মিটার ধরে নিই। তাহলে পৃথিবীর সকল মানুষের মোট উচ্চতা হবে। প্রায় আট মিটার সুতরাং ন্যানোমিটার খুবই খুবই ছোট। এত ছোট পরিসরের টেকনোলজি কেন মানুষের জন্য এত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠলো।

ন্যানো টেকনোলজি উদ্ভাবনঃ

সর্বপ্রথম যেই ব্যক্তি ক্ষুদ্র স্কেলের টেকনোলজি নিয়ে ভেবেছিলেন তিনি হচ্ছেন রিচার্ড ফাইন ম্যান। উনিশশো ঊনষাট সালে আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির একটি মিটিং এ তিনি ন্যানো টেকনোলজির সম্পূর্ণ কনসেপ্ট উপস্থাপন করেন। তাঁর লেকচারের শিরোনাম ছিল “their spany of room at the bottom”
তার এই লেকচারেই individual attack কে maniculate করে বিভিন্ন সুবিধা নিতে পারার কথা উল্লেখ ছিল। পরবর্তীতে উনিশশো চুয়াত্তর সালে সর্বপ্রথম ন্যানো টার্মটি সামনে নিয়ে আসেন জাপানি সায়েন্টিস্ট নরিও টামাকুচি। তবে ন্যানো টেকনোলজির ধারণা বাস্তবে রূপ নেয় মূলত উনিশশো একাশি সালে। যখন স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ তৈরি করা হয়। যার মাধ্যমে মানুষ পরমাণুকে সত্যিকার অর্থেই individually বা আলাদা আলাদা করে দেখতে সক্ষম হয় এই মাইক্রোস্কোপ আবিষ্কারের জন্য গ্রেডপিনিক এবং হ্যান্ড রিচোর উনিশশো ছিয়াশি সালে ফিজিক্সে নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন। পরবর্তীতে গ্রেড ভিনিক্যাল দিন কুইজ, ক্রিস্ট অফ বারবার, এটোমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ তৈরি করেন এটোমিক স্কেলে মলিকিউলকে দেখা পরিমাপ করা, ম্যানিপুলেট করা সম্ভব ছিল। এভাবে সময়ের সাথে সাথে শেষমেশ আমরা দেখলাম এটোমিক অ্যানিমেশান। এখানের প্রত্যেকটি ডট আসলে এক একটি ইন্ডিভিজুয়াল অ্যাটন।

বাস্তব জীবনে ন্যানো টেকনোলজি

এখন প্রশ্ন হচ্ছে ন্যানোটেক বা ন্যানো টেকনোলজি বলতে আসলে কি বোঝানো হচ্ছে? আমাদের চারপাশের যা কিছুই রয়েছে সবকিছুই পরমাণু দিয়ে তৈরি। যা আমরা খাচ্ছি তা পরমাণু দিয়ে তৈরি জামা কাপড় আমরা ব্যবহার করছি সেটাও পরমাণু দিয়ে তৈরি। আবার আমাদের বাসা বাড়ি যা দিয়ে তৈরি করছি। তাও পরমাণু দিয়ে তৈরি। একইভাবে আমাদের শরীরও সেম পরমাণু দিয়ে তৈরি। এখন কথা হচ্ছে সবকিছুই যদি সেম পরমাণু দিয়ে তৈরি হয় তবে একেক জিনিসের বর্ণ, বৈশিষ্ট্য, এক এক রকম কেন এর উত্তর হচ্ছে পরমাণু অন্য পরমাণুর সাথে কিভাবে যুক্ত আছে এটা নির্ধারণ করে ওই বস্তুর বৈশিষ্ট্য কি হবে। যেমন একটি গাড়ির কথা বিবেচনা করুন। গাড়িতে অনেক ধরনের যন্ত্রাংশ থাকে এই সকল যন্ত্রাংশগুলোকে সঠিক নিয়মে সঠিক স্থানে স্থাপন করলেই সেটি একটি গাড়ির রূপ নেবে। এবং গাড়ির মতো কাজ করবে। এখন যন্ত্রাংশগুলোকে যদি সঠিকভাবে না সাজিয়ে ভিন্নভাবে সাজানো হয় তবে কিন্তু তা গাড়ি না হয়ে অন্য কিছু হবে। ঠিক তেমনই পরমাণুর বিভিন্ন অ্যারেঞ্জমেন্টের জন্যই বিভিন্ন ধরনের বস্তু তৈরি হয়
কোনো ক্ষেত্রে কাপড়, কোনো ক্ষেত্রে খাবার, কোনো ক্ষেত্রে রাবার ইত্যাদি। বিষয়টি অনেকটা laggobox এর মত। Labobox কে বিভিন্নভাবে সাজিয়ে আমরা বিভিন্ন কাঠামো তৈরি করতে পারি। যেমন গাড়ি, বাড়ি, air plane এখানে সব ধরনের কাঠামো তৈরি করতে কিন্তু সেম ল্যাবও ব্লগস ব্যবহার করা হয়েছে। কিন্তু ল্যাবও ব্লগস গুলোর অ্যারেঞ্জমেন্টের ভিন্নতার কারণেই বিভিন্ন কাঠামো তৈরি হয়েছে। ঠিক একইভাবে আমরা পরমাণুকে যদি ম্যানিপুলেট করতে পারি অর্থাৎ আমাদের ইচ্ছে মতো সাজাতে পারি। তবে তার মাধ্যমে আমরা আমাদের চাহিদা অনুযায়ী কোন কিছু তৈরি করতে পারবো। এই যে পরমাণুকে ম্যানিপুলেট করার কথা বলা হচ্ছে। একেই বলা হয় ন্যানো টেকনোলজি। বা ন্যানো টেক।

ন্যানো টেকনোলজির আকার।

সাধারণত এক থেকে একশো মিলিমিটার স্কেলের কাজকে নেনো টেকনোলজি হিসেবে বিবেচনা করা হয় এখন প্রশ্ন হচ্ছে এত ছোট স্কেলে কি কাজ করা সম্ভব? যা খালি চোখে দেখা যায় না। এমনকি সাধারণ মাইক্রোস্কোপ দিয়েও দেখা সম্ভব নয়। তার ওপর আবার এটোমিক স্কেলে রয়েছে কন্টামি এফেক্ট। যা সাধারণ ফিজিক্সের নিয়মের সম্পূর্ণ বিপরীত। এর উত্তর হচ্ছে হ্যাঁ সম্ভব এবং আমরা আমাদের নিজেদের অজান্তেই ন্যানো টাইকের বিভিন্ন সুবিধা ভোগ করছি। যার সবচেয়ে বড় উদাহরণ হচ্ছে মোবাইল ফোন। আপনারা অনেকেই হয়তো জানেন কম্পিউটারে যত বেশি সুইচ থাকবে সেটি তত powerful হবে মর্ডান কম্পিউটারে সুইচ হিসেবে ব্যবহার করা হয় ট্রানজিস্টার। কিন্তু প্রথম দিকের কম্পিউটারে সুইচ হিসেবে ব্যবহার করা হতো ব্যাক ইউনটিও। যেগুলোর সাইজ ছিল বিশাল। মাত্র কয়েক হাজার ব্যাক ইউটিউবের জন্যই একটি ঘরের সমপরিমাণ জায়গার প্রয়োজন ছিল যেখানে তিন হাজার ব্যাক ইউটিউব মানে হচ্ছে তিন হাজার বিট। বা জিরো পয়েন্ট জিরো জিরো জিরো থ্রি সেভেন ফাইভ মেগাবাইট মাত্র। এই জিরো পয়েন্ট জিরো জিরো জিরো থ্রি সেভেন ফাইভ মেগাবাইট স্টোরেজ। বর্তমান সময়ের জন্য খুবই খুবই নগণ্য বর্তমানে আমরা পকেটে যে মোবাইল ফোন রাখছি তাতে কয়েক শত গিগাব্যাট স্টোরেজ থাকে। এটা সম্ভব হয়েছে সুইচ হিসেবে ব্যাকিউন্ট টিউবের পরিবর্তে সিলিকন দিয়ে তৈরি ট্রানজিস্ট স্টোর ব্যবহারের ফলে। এখন সিলিগুন হচ্ছে ম্যাটেরিয়াল এবং কোন একটি মেটেরিয়ালকে ছোট করা হলেও তার বৈশিষ্ট্যে পরিবর্তন আসে না

যেমন আপনি একটি লোহাকে যদি কেটে অর্ধেক করেন, সেটা একটি লোহাই থাকবে। সেই অর্ধেক অংশকে যদি আবার অর্ধেক করেন তবে সেটিও লোহাই থাকবে। ফলে দিনে দিনে transistor ছোট হয়েছে। সাথে সাথে electronic device শক্তিশালী হয়েছে। IPhone thirteen এ থাকা a fifteen bioic processor এ transistor এর size মাত্র
অর্থাৎ চুল পরিমান স্থানে ষোলো হাজার ট্রানজিস্টার বসানো হয়েছে। এ ফিফটিন বায়োনিক প্রসেসরের প্রায় পনেরো বিলিয়ন বা দেড় হাজার কোটি ট্রানজিস্টার রয়েছে
এখন transistor কতটা ছোট করা যাবে তার কিন্তু একটি সীমারেখা রয়েছে। ট্রানজিস্টরকে ছোট করতে করতে খুব বেশি ছোট করলে সেখানে শর্ট সার্কিট হওয়ার সম্ভাবনা তৈরি হয়। ফলে transistor এর কার্যকারিতা নষ্ট হয়ে যায়। এর ফলে বিজ্ঞানীরা করেছেন কি? Cilicon base transgistor কে processor এর স্তরের মতো সাজিয়েছেন
যার ফলে ছোট্ট processor এ transistor এর সংখ্যা কোটি কোটিতে পৌঁছানো সম্ভব হয়েছে। বিষয়টি অনেকটা এমন যে ছোট ছোট বাড়ি না বানিয়ে বহুতল ভবন নির্মাণ করার মতো। ফলে স্বাভাবিকভাবেই এই প্রক্রিয়ায় প্রসেসরের transistor এর সংখ্যা বহুগুনে বাড়ানো সম্ভব হয়েছে
তবে সিলিকোন বেস্ট transgistor কতটা ছোট করা যাবে এর কিন্তু একটি সীমারেখা রয়েছে। তাহলে এখানে একটি সন্দেহ তৈরি হয় সিলিকন বেস্ট ট্রানজিস্ট স্টোরে যেহেতু একটি সীমাবদ্ধতা রয়েছে। একটা সময় আমাদের কম্পিটিটিভ সক্ষমতার অগ্রগতি থেমে যাবে। এমন সন্দেহ তৈরি হওয়াটাই স্বাভাবিক।

ন্যানো টেকনোলজির ভবিষ্যত

তবে ভবিষ্যতে সম্ভবত এমনটা হবে না। কারণ ট্রানজিস্টরের সীমাবদ্ধতার সমাধান হতে পারে গ্রাফিন। গ্রাফিন হচ্ছে ওয়ান অ্যাটম থিক কার্বন সিট। গ্রাফির সম্পর্কে আমার একটি বিস্তারিত ভিডিও রয়েছে। লিংক ডেসক্রিপশান বক্সে দেওয়া থাকবে
বর্তমানে প্রায় সকল ক্ষেত্রেই ন্যানো টাকার ব্যবহার হচ্ছে। ন্যানোটেক ব্যবহার করে জেনেটিক্যালি মডিফায়েড ফসল তৈরি করা হচ্ছে। যেমন ব্রকলি হচ্ছে ফুলকপির একটি জেনেটিক্যালি মডিফায়েড ভার্সন। অর্থাৎ ফুলকপির ডিএনএতে যে জার্নিটি কোড রয়েছে সেখানে পরিবর্তন আনা হয়েছে
পরিবর্তনের মাধ্যমে ফুলকপির একটি নতুন ভার্সন ব্রকলি তৈরি করা হয়েছে। একইভাবে ন্যানো টেকনোলজির সাহায্যে বিভিন্ন ফসলকে বিভিন্নভাবে মডিফাইড করে নতুন নতুন জাত উত্থাপন করা হচ্ছে। সেই সাথে গাছের উৎপাদন সক্ষমতাও বৃদ্ধি করা হচ্ছে
চিকিৎসা ক্ষেত্রে ন্যানো টেকনোলজির ব্যবহার রয়েছে। এবং ভবিষ্যতে আরো ব্যাপক পরিসরে ব্যবহারের সুযোগ রয়েছে। ভেবে দেখুন সামনের সময় যদি ন্যানোসাইজ রোবট বা মেশিন তৈরি করা সম্ভব হয়
তা মানুষের রক্তের মধ্য দিয়ে দেহের যে কোন স্থানে যেতে পারবে এবং ক্যান্সার বা অন্য যেকোনো সমস্যার জন্য দায়ী এলিমেন্ট সনাক্ত করে তা ধ্বংস করতে পারবে। আর আমরা যদি এর চেয়ে বেশি ভিশনারি চিন্তা করি তবে বলা যায় মানুষের বয়স বৃদ্ধির ফলে কোষের যে পরিবর্তন আসে
ন্যানো ট্রেকের মাধ্যমে সেটাকে শনাক্ত করা সম্ভব হবে। ফলে সেক্ষেত্রে হয়তো বা মানুষ স্বাভাবিক সময়ের চেয়ে অনেক বেশি দিন জীবিত থাকতে পারবে। অর্থাৎ মানুষের বয়স বৃদ্ধির প্রক্রিয়াটি ধীরগতির করা সম্ভব হবে। এতে গেল ভিশনারী চিন্তা
তবে বর্তমানে কিন্তু মেডিসিন থেকে শুরু করে বিভিন্ন মেডিক্যাল ডিভাইসের ন্যানো টেকের ব্যবহার হচ্ছে। যেমন ন্যানো পার্টিকের সাহায্যে চিকিৎসার ক্ষেত্রে ব্যবহৃত যন্ত্রপাতি জীবাণু মুক্ত রাখা হচ্ছে। বিভিন্ন মেডিসিন তৈরিতে নেনোটেক ব্যবহার হচ্ছে। তাছাড়া বর্তমানে খুবই ছোট সাইজের রোবট তৈরি করা হয়েছে
যেগুলো হয়তো বা ন্যানো পর্যায়ে যায়নি। তবে অনেকটা কাছাকাছি যাওয়া সম্ভব হয়েছে। এভাবে যদি আমরা ন্যানো সাইজের রোবট তৈরি করতে পারি। তাহলে আমাদের চিকিৎসা ক্ষেত্রের আমূল পরিবর্তন হয়ে যাবে। এইভাবেই আমাদের জীবনের প্রায় সকল ক্ষেত্রেই ন্যানো টেকের ব্যবহার বর্তমানে রয়েছে। যেমন ননস্টিক ফাইভ প্যানে যে কোটিং দেওয়া থাকে
কারণে খাদ্য পড়ে গেলেও প্যানেলে লেগে যায় না সেই প্রোটিন কিন্তু তৈরি করা হয়েছে ন্যানোটেকের সাহায্যে। তাছাড়া টেনিস রাকেট, বাইসাইকেল, লাগেজ, এয়ার প্লেন, স্পেসশিপ। সকল ক্ষেত্রেই ন্যানো টেকনোলজির ব্যবহার রয়েছে। যার মাধ্যমে এগুলো আগের চেয়ে পাতলা এবং মজবুত হয়েছে
গ্লাসেও ন্যানো টেকনোলজির ব্যাপার রয়েছে। যার মাধ্যমে গ্লাস আগের যে মজবুত হয়েছে। ব্লু লাইট, ইউভি লাইট আটকে দিতে পারছে। তাছাড়া যেকোনো ইলেকট্রনিক ডিভাইসের ডিসপ্লের উপরে যে গ্লাস থাকে তা বর্তমানে স্ক্র্যাচ ফ্রি
dust free। আগের চেয়ে মজবুত। আগের যেকোনো সময়ের চেয়ে বেশি durable। এছাড়া বর্তমানে আমরা bandable display ও দেখতে পাচ্ছি। এটাও সম্ভব হয়েছে নেনোটেক এর মাধ্যমে। আসলে বর্তমানে আপনি এমন কোন ক্ষেত্র খুঁজে পাবেন না যেখানে নেনোটেক এর ব্যবহার নেই
মনে করুন বিশেষ একটি কাজের জন্য আপনার এমন একটি মেটেরিয়াল দরকার যেটি হবে ওজনে হালকা সবচেয়ে শক্তিশালী। সেই সাথে ইলাস্টিক প্রপার্টি থাকতে হবে। আবার এটিকে স্বচ্ছ হতে হবে। ভালো বিদ্যুৎ সুপরিবাহী হতে হবে। সেই সাথে মনে করেন আরো কিছু specific বৈশিষ্ট থাকতে হবে
তো স্বাভাবিকভাবেই আপনি এমন material প্রকৃতিতে খুঁজে পাবেন না। তখন আপনাকে স্বাভাবিক ভাবেই কোনো একটি material নিয়ে তার মধ্যে ওই বৈশিষ্ট্য গুলো add করতে হবে। এবং এটা করতে হলে আপনাকে ওই material এ থাকা পরমাণুগুলোকে বিভিন্ন ভাবে modified করতে হবে
এবং এই মডিফাই করার বিষয়টি হচ্ছে ন্যানো টেকনোলজি। কিছুদিন পর মানুষ এমন কাপড় ব্যবহার করবে যা dust এবং water proof। অর্থাৎ সেই ক্ষেত্রে কাপড় ধোয়ার কোনো প্রয়োজনই পড়বে না। কারণ কাপড়ে যদি ময়লাই না লাগে তাহলে সেটি ধোয়ার দরকার কি
ব্যাপারটা স্বাভাবিক মনে না হলেও কিন্তু বর্তমানে আপনি এমন কাপড় খুঁজে পাবেন যেগুলা ডাস্ট ফ্রি এবং ওয়াটার প্রোপ। যদিও এই ধরনের কাপড় মার্কেটে available নয়। কারণ এগুলো এখনো যথেষ্ট দেড়ি নয়। তবে ভবিষ্যৎ হয়তো বা পেয়ে যাবেন
কার্বন ন্যানো টিউবের নাম হয়তো অনেকেই শুনেছেন। যা গ্রাফিনের মাধ্যমে তৈরি করা হয়। এই কার্বন নেয়নো টিউবের খুবই খুবই পাতলা একটি তন্তু কিন্তু আপনার শরীরের সমস্ত শক্তি দিয়েও ছিঁড়তে পারবেন না। কার্বন নেনোটিও এতটাই শক্তিশালী
সেই সাথে পাতলা এবং খুব ভালো বিদ্যুৎ সুপরিবাহী। ফলে ভবিষ্যতে কার্বন নেনোটিভের মাধ্যমে হয়তো স্পেস এলিভেটারের স্বপ্ন বাস্তব হতে পারে। বর্তমান বিশ্বে সুপের পানির একটি বড় সমস্যা রয়েছে। ন্যানো টেকনোলজির মাধ্যমে চেষ্টা করা হচ্ছে যেই সকল এলিমেন্টের কারণে পানি দূষিত হচ্ছে
তা নষ্ট করে দিবে এমন ন্যানো particle তৈরী করা। তাছাড়া nenotic এর মাধ্যমে আমাদের কার্বন ডাই অক্সাইড যে একটি সমস্যা রয়েছে সেটিও সমাধান করার চেষ্টা চলছে। সেই ক্ষেত্রে ন্যানো পার্টিক্যাল বায়ুমণ্ডলে থাকা কার্বন ডাই অক্সাইড গুলোকে শোষণ করে নিবে। যার ফলে পরিবেশে কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিমাণ কমে আসবে
বর্তমানে রংকেশ সোলার প্যানেল হিসেবে ব্যবহার করা যায় কিনা তা নিয়ে যথেষ্ট গবেষণা হচ্ছে। সেই ক্ষেত্রে রঙের মধ্যে ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে সেই ন্যানো পার্টিকালের মাধ্যমে সৌরশক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তর করার চেষ্টা চলছে
এবং এক্ষেত্রে অনেকটা সফলতাও পাওয়া গিয়েছে। Southern ক্যালিফোর্নিয়া ইউনিভার্সিটির প্রফেসর রিচার্জ আল ব্রাচি এবং গবেষক ডেভিড এইচ ওয়েভার ন্যানো ক্রিস্টাল ব্যবহার করে পেন্ট তৈরি করেছেন। অর্থাৎ এক ধরনের রং তৈরি করেছেন। যা সোলার প্যানেলের মতো কাজ করবে,
অর্থাৎ আপনি আপনার বাড়িতে কিংবা গাড়িতে যদি এই রং ব্যবহার করেন তবে তা থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হবে। তবে এটি এখন মার্কেটে available নয়। কারণ এই পেন্টে বিষাক্ত ক্যাডিয়াম ব্যবহার করা হয়েছিল। তবে ভবিষ্যতে হয়তো বা ক্যাডম্যামের পরিবর্তে অন্য মেটেরিয়াল ব্যবহারের মাধ্যমে সোলার প্যান্ট তৈরী করা সম্ভব হবে
আমরা প্রতিনিয়ত বিভিন্ন নতুন নতুন টেকনোলজির কথা জানতে পারি। এই সকল টেকনোলজির পেছনে কিন্তু কোন না কোনভাবে ন্যানো টেকনোলজির ব্যবহার রয়েছে। এবং ভবিষ্যতের সকল টেকনোলজি মূলত হবে এই ন্যানো টেকনোলজি ভিত্তিক। এর মাধ্যমে যা বর্তমানে স্বপ্ন মনে হয়। ভবিষ্যতে তা বাস্তব হয়ে যেতে পারে।