నానోటెక్నాలజీ అంటే ఏమిటి: రకాలు మరియు దాని ఉపయోగాలు

మన చుట్టూ ఉన్న పదార్థాలన్నీ అణువులతో, అణువులతో కూడి ఉంటాయి. ఒక నిర్దిష్ట పదార్థం యొక్క ప్రవర్తనను అర్థం చేసుకోవడానికి క్వాంటం అణువుల లక్షణాలు వెతుకుతాయి. కానీ పరిశోధన రావడంతో, పరమాణు స్కేల్ కంటే చిన్నదిగా ఉండే స్కేల్ ఉందని కనుగొనబడింది. ఇది మీటర్ యొక్క బిలియన్ వంతు కొలిచే నానోస్కేల్. ఒక పదార్థం యొక్క అణువు 0.1nm గురించి కొలుస్తుంది. అణువులు పదార్థం యొక్క బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ కాబట్టి, నానోస్కేల్ వద్ద ఈ అణువులను కలిపి కొత్త పదార్థాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ నానోస్కేల్‌లోని మూలకాల లక్షణాలతో కూడిన అధ్యయనం మరియు ఆవిష్కరణల చుట్టూ ఉన్న అన్ని పరిశోధనలను నానోటెక్నాలజీ అంటారు.

నానోటెక్నాలజీ అంటే ఏమిటి?

నానో అనే పదం మీటర్ యొక్క బిలియన్ వంతు స్కేల్‌ను సూచిస్తుంది. ఇది కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చిన్నది. నానోటెక్నాలజీ నానోస్కేల్ స్థాయిలో పదార్థం యొక్క తారుమారుకి సంబంధించిన అన్ని పరిశోధనలను సూచిస్తుంది. నానోస్కేల్ వద్ద పదార్థం యొక్క క్వాంటం లక్షణాలు అణు స్కేల్ నుండి భిన్నంగా ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. కాబట్టి, నానోటెక్నాలజీకి సంబంధించిన పరిశోధన చాలా విస్తృతమైనది, ఇందులో సేంద్రీయ కెమిస్ట్రీ, మాలిక్యులర్ బయాలజీ, సర్ఫేస్ సైన్స్, ఎనర్జీ స్టోరేజ్, మాలిక్యులర్ ఇంజనీరింగ్, సెమీకండక్టర్ భౌతిక శాస్త్రం మరియు మైక్రోఫ్యాబ్రికేషన్.

బేసిక్స్

పదార్థం యొక్క నానోస్కేల్ పరిశోధన మనోహరమైనది, ఎందుకంటే ఇది అణువులను కలిసి అమర్చిన ప్రాథమిక దశ. అందువల్ల, ఈ స్థాయిలో పదార్థాన్ని మార్చడం ద్వారా అనేక రకాలైన పదార్థాలను ఏర్పరచవచ్చు. నానోస్కేల్ 1-100nm నుండి ఉంటుంది. ఇది మైక్రోస్కేల్ కంటే చిన్నది మరియు అణు స్కేల్ కంటే పెద్దది. ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం చుట్టూ పరిశోధనలో పదార్థం యొక్క వివిధ లక్షణాలు ఉంటాయి కాబట్టి, బహుళ శాస్త్రాలలో బలమైన నేపథ్యం ఉండటం చాలా ముఖ్యం.

నానోటెక్నాలజీ

నానోస్కేల్ స్థాయిలో, పదార్థం యొక్క క్వాంటం మెకానిక్స్ నియమాలు దాని పరమాణు స్థాయికి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, పరమాణు రూపంలో అవాహకం వలె ప్రవర్తించే పదార్థం a గా ప్రవర్తించగలదు సెమీకండక్టర్ నానోస్కేల్లోకి విచ్ఛిన్నం అయినప్పుడు. ఈ స్థాయిలో, ఉపరితల వైశాల్యం పెరగడం వల్ల పదార్థాల ద్రవీభవన స్థానం కూడా మారవచ్చు. ఈ రోజు నానోటెక్నాలజీ చుట్టూ ఉన్న అన్ని పరిశోధనలు నానోస్కేల్ వద్ద ఈ లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం మరియు వాటిని కొత్త అనువర్తనాల కోసం ఎలా ఉపయోగించాలో తెలుసుకోవడం.

ఈ రోజు నానోటెక్నాలజీ అధిక పనితీరు గల ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి ఈ రోజు అందుబాటులో ఉన్న సాధనాలు మరియు సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి దిగువ నుండి వస్తువులను నిర్మించే శాస్త్రాన్ని సూచిస్తుంది.

నానోటెక్నాలజీ రకాలు

నానోటెక్నాలజీ నానోస్కేల్ వద్ద పదార్థం యొక్క అధ్యయనంతో వ్యవహరిస్తుంది మరియు ఈ స్థాయిలో శాస్త్రాలు నానోటెక్నాలజీ పరిధిలోకి వస్తాయి. అధిక-పనితీరును ఏర్పరచటానికి పదార్థం యొక్క తారుమారుతో వ్యవహరించే శాస్త్రం ట్రాన్సిస్టర్లు మరియు మైక్రోప్రాసెసర్లు దీనిని నానో ఇంజనీరింగ్ అంటారు. Pharma షధ ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయడానికి నానోటెక్నాలజీని ఉపయోగించినప్పుడు దీనిని నానోమెడిసిన్ అంటారు. నానోఎలక్ట్రానిక్స్ అని పిలువబడే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కల్పన కోసం నానోటెక్నాలజీని ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తారు.

నానోటెక్నాలజీకి రెండు రకాల విధానాలు ఉన్నాయి- బాటమ్-అప్ విధానం మరియు టాప్-డౌ విధానం. దిగువ-అప్ విధానంలో, పెద్ద భాగాల వైపు కదిలే చిన్న భాగాల నుండి పదార్థాలు ఏర్పడతాయి. టాప్-డౌన్ విధానంలో, నానో పదార్థాలు పెద్ద సంస్థల నుండి ఏర్పడతాయి.

సంవత్సరాలుగా నానోటెక్నాలజీని నానోమెకానిక్స్, నానోఫోటోనిక్స్ మరియు నానోయినిక్స్ వంటివి కూడా అభివృద్ధి చేశాయి, ఇది నానోటెక్నాలజీకి ప్రాథమిక శాస్త్రీయ పునాదిని అందిస్తుంది.

నానోటెక్నాలజీ యొక్క ఉపయోగాలు

నానోస్కేల్ పదార్థాలను భారీ అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు. నానోఫిల్లర్లు ఏర్పడతాయి, వీటి ఉత్పత్తి వ్యయాన్ని తగ్గించడానికి సౌర ఘటాలలో ఉపయోగిస్తారు. బయోమెడికల్ రంగానికి నానోటెక్నాలజీ గొప్ప కృషి చేసింది. టిష్యూ ఇంజనీరింగ్, డ్రగ్ డెలివరీ మరియు బయోసెన్సర్లు వంటి అనువర్తనాలు అభివృద్ధి చెందాయి.

నానోటెక్నాలజీ కృత్రిమ DNA యొక్క నిర్మాణం మరియు ఇతర న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల అధ్యయనంలో సహాయపడింది. పదార్థాల సంశ్లేషణలో, ఈ సాంకేతికత బాగా ఆకారంలో ఉన్న అణువుల రూపకల్పనలో సహాయపడింది. నానోలితోగ్రఫీ, అటామిక్ లేయర్ నిక్షేపణ వంటి కొత్త కల్పన పద్ధతులు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.

ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

ఈ క్షేత్రం యొక్క అభివృద్ధి వివిధ కొత్త శాస్త్రాల పరిణామానికి సహాయపడింది. నానోటెక్నాలజీని ఉపయోగించి, పదార్థాల లక్షణాలను మన అవసరానికి అనుగుణంగా మార్చవచ్చు. పదార్థాలను మరింత మన్నికైనవి, స్థిరంగా, బలంగా, తేలికగా, మరింత రియాక్టివ్‌గా, మంచి విద్యుత్ కండక్టర్లుగా తయారు చేయవచ్చు.

నానోటెక్నాలజీకి సంబంధించిన ప్రతికూలతలు సాధారణంగా కొత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధితో సంభవిస్తాయి. పర్యావరణ పరిస్థితులపై నానోటెక్నాలజీ ప్రభావం చాలా భయపడుతుంది. ప్రపంచ ఆర్థిక వ్యవస్థపై ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ప్రభావం కూడా ఆందోళన కలిగిస్తుంది.

ఈ రంగంలో భవిష్యత్ పరిశోధనలో నానోరోబోటిక్స్ మరియు in షధాలలో దాని అనువర్తనాల అభివృద్ధి ఉంటుంది. భవిష్యత్ వాణిజ్య అనువర్తనాల కోసం కొత్త నానో మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ పరికరాలు ప్రతిపాదించబడుతున్నాయి. నానోమైన్‌లు ప్రతిపాదించబడుతున్నాయి, ఇవి కొత్త నానో పదార్థాలు మరియు నానోసిస్టమ్‌ల అభివృద్ధికి సహాయపడతాయి. దీని లక్షణాలను సులభంగా తిప్పికొట్టగల మరియు బాహ్యంగా నియంత్రించగల పదార్థం అభివృద్ధి చేయబడుతోంది. బయోటెక్నాలజీ మరియు ఫెమ్టో టెక్నాలజీ వంటి కొత్త పదాలు ఈ టెక్నాలజీతో రూపొందించబడ్డాయి. సూక్ష్మ పదార్ధాల తయారీలో ఉపయోగించే రెండు విధానాలు ఏమిటి?