ন্যানো টেকনোলজি কি? ন্যানো টেকনোলজির ব্যবহার, সুবিধা ও অসুবিধা

ন্যানো টেকনোলজি (Nanotechnology) বলতে ন্যানো মাপনী স্কেলের বস্তুসমূহের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিগত তাৎপর্যকে বুঝানো হয়। মানব সভ্যতাকে কয়েক ধাপ এগিয়ে নিতে এই প্রযুক্তি অনেক বেশি কার্যকর। অত্যাধুনিক এই ন্যানো টেকনোলজি কি এবং এর যাবতীয় তথ্য সম্পর্কে জানতে পারবেন এই আলোচনায়।

একবিংশ শতাব্দীতে পৃথিবীতে যেসকল বিস্ময়কর আবিষ্কার হয়েছে তার মধ্যে ন্যানো টেক অন্যতম। নতুন প্রযুক্তি উদ্ভাবনে, চিকিৎসা ক্ষেত্রে, শক্তি উৎপাদনসহ আমাদের দৈনন্দিন প্রায় সকল বিষয়ের সাথে প্রত্যক্ষ ও পরোক্ষভাবে জড়িয়ে আছে এই ন্যানো প্রযুক্তি। বর্তমানে আমরা ন্যানো টেকনোলজির শব্দটির সাথে অনেক বেশি পরিচিত। তাই ন্যানো টেকনোলজি কি, ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার, সুবিধা ও অসুবিধা জেনে নিতে পারবেন এখানে।

ন্যানো টেকনোলজি কি?

পারমাণবিক বা আণবিক স্কেলে অতিক্ষুদ্র প্রযুক্তি তৈরিতে ধাতব বস্তুকে নিখুতভাবে কাজে লাগানোর বৈজ্ঞানিক প্রক্রিয়াই ন্যানো প্রযুক্তি বা টেকনোলজি বলে।“

বাংলাদেশের পাঠ্যক্রমের সংজ্ঞা অনুযায়ী, বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি ব্যবহার করে ১-১০০ ন্যানোমিটার আকৃতির কোন প্রযুক্তি তৈরি করাকেই ন্যানো টেকনোলজি বলা হয়। ১ মিটারের ১০০ কোটি ভাগের এক ভাগকে বলা হয় ন্যানো মিটার।

ন্যানো টেক খুবই ক্ষুদ্র প্রযুক্তি সংক্রান্ত বস্তুগুলো নিয়ে কাজ করে। এই ন্যানো শব্দটি যেই পরিমাপের জন্য ব্যবহার করা হয়, তার ব্যাস একটি চুলের ব্যাসের ৮০,০০০ ভাগের এক ভাগ। এটি একটি বহুমাত্রিক প্রযুক্তি। বর্তমানে প্রচলিত অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞান থেকে শুরু করে অত্যাধুনিক প্রযুক্তি উদ্ভাবন এবং ব্যবহারে ন্যানো পদার্থ ব্যবহৃত হয়।

ন্যানো টেকনোলজির উদ্ভাবনের ইতিহাস

১৯৬৯ সালের ২৯ জানুয়ারি সর্বপ্রথম বিখ্যাত আমেরিকান পদার্থবিদ ‘রিচার্ড ফাইনম্যান’ আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির এক সভায়- “There’s Plenty of Room at the Bottom” বক্তৃতায় ন্যানো টেকনোলজি কি, সে সম্পর্কে ধারণা দিয়েছিলেন। সেই সংলাপে তিনি সরাসরি পরমাণুর ম্যানিপুলেশনের মাধ্যমে সংশ্লেষণের সম্ভাবনা বর্ণনা করেছিলেন। তাই রিচার্ড ফাইনম্যানকে ন্যানো টেকনোলজির জনক বলা হয়।

১৯৯৯ সালে কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের ‘উইলসন হো’ এবং তার ছাত্র ‘হায়োজুং লি’ অনুকে জোড়া লাগানোর একটি প্রক্রিয়া প্রদর্শন করেন। এর পূর্বে অনু ও পরমানুর সংযোগ শুধুমাত্র রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে সংঘটিত হতো। তবে এই প্রদর্শনের মাধ্যমে ন্যানো টেক ব্যবহার করে অনু ও পরমাণুকে ভেঙে কিংবা সংযুক্ত করে বহু উদ্ভাবনীর সম্ভাবনা সৃষ্টি হয়।

ন্যানো টেকনোলজির বাস্তবিক ধারণা

‘ন্যানো’ শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ nanos থেকে, যার আভিধানিক অর্থ ‘জাদুকরী ক্ষমতাসম্পন্ন ক্ষুদ্রাকৃতির মানুষ’। এটিকে পরিমাপের একটি একক হিসেবে ব্যবহার করা হয়। এটি কতটা ক্ষুদ্র হতে পারে তার বাস্তবিক ধারণা সত্যিই আশ্চর্যকর। নিচে ন্যানো এককের কয়েকটি পরিমাপ তুলে ধরা হলোঃ

• ১ ন্যানোমিটার = ১ মিটারের ১০০ কোটি ভাগের এক ভাগ। (বা, 1 nm = 10-9 m)
• ১ ইঞ্চি = ২৫,৪০০,০০০ ন্যানোমিটার।
• সংবাদপত্রে ব্যবহৃত কাগজের একটি পাতার পুরুত্ব = ১,০০,০০০ ন্যানোমিটার।

ন্যানোমিটার এবং মিটারের তুলনায় বলতে গেলে, একটি মার্বেল হবে ১ ন্যানোমিটার সাথে এবং প্রায় সমগ্র পৃথিবী হবে ১ মিটার। সাধারণত ১ থেকে ১০০ ন্যানোমিটার স্কেলের যে প্রযুক্তি নিয়ে কাজ করা হয়, তা-ই ন্যানো টেকনোলজি কিংবা ন্যানো প্রযুক্তি নামে পরিচিত।

ন্যানো টেকনোলজির কার্যপদ্ধতি

ন্যানো প্রযুক্তি সাধারণত দুটি প্রধান পদ্ধতি অনুসরণ করে ব্যবহার করা হয়। যথা:

• টপ টু ডাউন/ top-down (বৃহৎ থেকে ক্ষুদ্র)
• ডাউন টু টপ/ bottom-up (ক্ষুদ্র থেকে বৃহৎ)

বৃহৎ থেকে ক্ষুদ্র বা টপ টু ডাউন পদ্ধতি

এই পদ্ধতি ব্যবহার করে, বড় আকৃতির বস্তু থেকে ক্ষুদ্রতম বা ন্যানো অবজেক্ট তৈরি করা হয়। অর্থাৎ বড় কোন প্রযুক্তি/ বস্তু/ অনুকে কেটে বা ভেঙে, তাকে নির্দিষ্ট ক্ষুদ্র আকৃতি দেওয়া হয়। বর্তমানে প্রযুক্তির ক্ষেত্রে ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রপাতি তৈরিতে/ ব্যবহারে টপ টু ডাউন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

ক্ষুদ্র থেকে বৃহৎ বা ডাউন টু টপ

এই পদ্ধতিতে অতি ক্ষুদ্রতম বস্তু বা আণবিক উপাদানকে বিভিন্ন উপকরণ এবং প্রযুক্তির মাধ্যমে বড় আকৃতির জিনিস তৈরি করা হয়। এই পদ্ধতিতে ক্ষুদ্র বস্তুগুলো আণবিক নীতির দ্বারা রাসায়নিকভাবে নিজেদেরকে একত্রিত করে বড় প্রযুক্তির উদ্ভাবন করে। যেমন: ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র আঁশ থেকে সুতা বা কাপড় তৈরি করা।

ন্যানো টেকনোলজির ব্যবহার

ন্যানো টেকনোলজি কি,‌ তা উদ্ভাবনের পর থেকেই এর ব্যবহার সমগ্র বিশ্বব্যাপী ব্যাপকভাবে সাড়া তুলেছে। বর্তমানে প্রযুক্তির উদ্ভাবন ও ব্যবহার থেকে শুরু করে উৎপাদন শিল্প ও অন্যান্য শিল্প এবং দৈনন্দিন প্রয়োজনীয় সকল ক্ষেত্রেই প্রত্যক্ষ ও পরোক্ষভাবে ন্যানো টেক এর প্রয়োগ দেখা যায়। ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার ও প্রয়োগ সম্পর্কে নিচে সংক্ষিপ্ত আলোচনা তুলে ধরা হলোঃ

চিকিৎসা বিজ্ঞানে ব্যবহার

চিকিৎসা বিজ্ঞানের রোগ নির্ণয়, ইমেজিং, টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং, ঔষধ প্রশাসন সহ আরো বহু ক্ষেত্রে অগ্রগতি এনে দিয়েছে ন্যানো টেক। ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহার করে সুনির্দিষ্ট লক্ষ্যযুক্ত ঔষধ সরবরাহ করা যায়। ন্যানো পার্টিকেল গুলো দেহের অসুস্থ টিস্যুগুলোকে বেছে বেছে পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া মুক্ত থেরাপিউটিক প্রয়োগ নিশ্চিত করে।

এছাড়াও চিকিৎসা ক্ষেত্রে ইমেজিং সিস্টেমে, রোগ নির্ণয়ের জন্য কোয়ান্টাম বিন্দু, ক্ষুদ্র অর্ধপরিবাহী ন্যানো পার্টিকেল উচ্চ রেজুলেশন ইমেজ সরবরাহ করতে সক্ষম।

কম্পিউটার হার্ডওয়ার তৈরি করতে

ন্যানো টেকনোলজি কিছু গুরুত্বপূর্ণ কম্পিউটার হার্ডওয়্যার, যেমন- ‘প্রসেসর/ হার্ডডিস্ক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। কম্পিউটার প্রসেসর মূলত অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ন্যানোমিটার স্কেলের সার্কিট। ন্যানোপ্রযুক্তি ব্যবহারের ফলে বর্তমানে উচ্চগতির, বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী ও দীর্ঘস্থায়ীত্ব সম্পন্ন প্রসেসর তৈরি হচ্ছে। অন্যদিকে, এটি হার্ডডিস্কের তথ্য ধারণ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।

আরো পড়ুন: অনলাইন বয়স ক্যালকুলেটর

মহাকাশ অভিযানে

মহাকাশ অভিযানের জন্য ব্যবহৃত বিভিন্ন নভোযানকে হালকা ও মজবুত করে তৈরি করতে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়। এটি নভোযানের ব্যাটারির জন্য ফুয়েল সেল এবং জ্বালানি তৈরিতেও প্রয়োগ করা হয়।

ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রপাতি তৈরি করতে

ন্যানোটেক ব্যবহারের ফলে ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি গুলো এখন আকারে ছোট, হালকা এবং বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী করে তৈরি করা হচ্ছে। প্রাথমিকভাবে যখন কম্পিউটার আবিষ্কৃত হয়েছিল, তখন তার আকৃতি ছিল প্রায় একটি ঘরের সমান। বর্তমানে তার আকৃতি অনেকটাই যোগোপযোগী হয়েছে। এখন কম্পিউটারের একটি চিপে দুই বিলিয়ন ট্রানজিস্টরের অনায়াসে জায়গা হতে পারে। সৌরবিদ্যুৎ তৈরি এবং ব্যবহারেও ন্যানো টেকনোলজি কিছু গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

ন্যানো রোবট তৈরিতে

সাধারণত আমরা যে ধরনের রোবট দেখে থাকি, তার আকৃতি অনেক বড় এবং ভারী কাজ করতে সক্ষম হয়। তবে ন্যানো প্রযুক্তির সাহায্যে অতি সূক্ষ্ম এবং ক্ষুদ্রতম রোবট তৈরি করা সম্ভব। এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে উদ্ভাবিত কিছু কিছু রোবট খালি চোখে দেখা যায় না। তবে ক্ষুদ্র এই রোবটগুলোর উপকারিতা অনেক বেশি হয়।

উদাহরণস্বরূ: আমরা বৃহৎ যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে চিকিৎসা ক্ষেত্রে শরীরে অস্ত্রোপচার করি। তবে শরীরের অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্রে ধমনী বা শিরার মাধ্যমে ন্যানো রোবট ব্যবহার করে অস্ত্রোপচার ব্যতীত ভিন্নভাবে চিকিৎসা নেওয়া যায়।

বাতাস ও পানি পরিশোধন করতে

গাড়ি কিংবা শিল্পকারখানা থেকে নির্গত বিষাক্ত রাসায়নিক পদার্থ ও ধোয়া সমগ্র পৃথিবীর জন্যই ক্ষতিকর। ন্যানো পার্টিকেল এসকল বর্জ্য পদার্থকে দূষণমুক্ত করতে ব্যবহার করা হয়। একইভাবে ক্ষতিকর গ্যাসকে অক্ষতিকর গ্যাসে রূপান্তর করে বায়ু দূষণ রোধ করা হয়।

বস্ত্রশিল্পে ব্যবহার

ন্যানো টেকনোলজি কিছু কাপড়ের ওজন, সূক্ষ্মতা ও ঘনত্ব ঠিক রাখতে ব্যবহৃত হয়। এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে কাপড়ের তন্তুকে এমন সুক্ষ ও ক্ষুদ্র করে বানানো সম্ভব ধুলা-ময়লা সহজে আটকাবে না।

খেলাধুলা সামগ্রী তৈরিতে

খেলাধুলায় ব্যবহৃত বিভিন্ন উপকরণ বা সামগ্রী তৈরিতে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। যেমন:
ফুটবল ও গলফ বলের বাতাসে ভারসাম্য ঠিক রাখতে, ক্রিকেট ও টেনিস বলের স্থায়িত্ব বৃদ্ধিতে, ব্যাডমিন্টনে র‍্যাকেটের স্থায়িত্ব ও শক্তি বৃদ্ধি করতে এই প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়।

জ্বালানি ক্ষেত্রে ব্যবহার

বিভিন্ন ধরনের জ্বালানি উৎপাদন, জ্বালানি উৎসের বিকল্প হিসেবে ফুয়েল তৈরীর কাজে, ব্যাটারির জন্য ফুয়েল সেল তৈরিতে, সৌর বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য সৌরকোষ তৈরিতে ন্যানোটেক ব্যবহৃত হয়।

খাদ্যশিল্পে ব্যবহার

বর্তমানে বিভিন্ন খাদ্যদ্রব্যের সঠিক স্বাদ আনয়নে, খাদ্যের গুনাগুন রক্ষার্থে এবং প্যাকেজিং করতে ন্যানোপ্রযুক্তি ব্যবহৃত হচ্ছে।

প্রসাধনী শিল্পে

বর্তমানে বহু প্রসাধনী সামগ্রী তৈরিতে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহৃত হচ্ছে। বিশেষ করে সানস্ক্রিম তৈরিতে এর ব্যবহার বেশি। ন্যানো টেক ব্যবহার করে তৈরি সানস্ক্রিম ত্বকে টাইটানিয়াম অক্সাইড বা জিঙ্ক অক্সাইডের আস্তরণ ফেলে। এই আস্তরণ সূর্যের ক্ষতিকর আলট্রা ভায়োলেট রশ্মি থেকে আমাদের ত্বককে রক্ষা করে।

ন্যানো টেকনোলজির সুবিধা ও অসুবিধা

ন্যানো প্রযুক্তির বিভিন্ন উদ্ভাধনী কার্যক্রম কে অনেক বেশি গতিশীল করেছে। পাশাপাশি ন্যানো টেকনোলজি কিছু ক্ষতিকর প্রভাবও ফেলে। এই প্রযুক্তির বিভিন্ন সুবিধা ও অসুবিধা গুলো নিচে তুলে ধরা হলোঃ

সুবিধাসমূহঃ

• চিকিৎসা ক্ষেত্রে ভালো ফলাফল পাওয়া যাচ্ছে।
• খাদ্যদ্রব্য প্যাকেজিং ও গুণগত মান রক্ষার্থে সাহায্য করে।
• ন্যানো রোবট পৃথিবীতে বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরিকৃত ইলেকট্রনিক যন্ত্রগুলো বিদ্যুৎ সাশ্রয়ী হয়। ন্যানো ডায়োড, ন্যানো ট্রান্সজিস্টর, প্লাজমা ডিসপ্লে ইত্যাদি ব্যবহারের ফলে ইলেকট্রনিক শিল্পে উন্নতি হচ্ছে।
• ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহার করে উৎপাদিত ঔষধ বা স্মার্ট ড্রাগ দ্রুত আরোগ্য লাভে কার্যকরী।
• সৌরশক্তিকে কাজে লাগানো যায়।
• ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে উন্নত, হালকা, টেকসই, স্থায়ী, আকারে ছোট ও কম দামী পণ্য তৈরী করা হচ্ছে ইত্যাদি।

অসুবিধা সমূহঃ

• ন্যানো পার্টিকেল মানুষের শরীরের জন্য অনেক ক্ষতিকর।
• এই প্রযুক্তি দিয়ে সার্কিট তৈরিতে স্থির বিদ্যুৎ অন্যতম প্রধান সমস্যা।
• এই প্রযুক্তি অধিক ব্যয়বহুল।
• বর্তমানে ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে ক্ষতিকর অস্ত্র তৈরি করা হচ্ছে ইত্যাদি।

শেষকথা

উপরোক্ত আলোচনা থেকে ন্যানো টেকনোলজি কি, এর কার্যপদ্ধতি ও ব্যবহার সম্পর্কে জানতে পারলাম। এই প্রযুক্তি বর্তমান যুগের ইলেকট্রনিক্স, চিকিৎসা বিজ্ঞান, শক্তি উৎপাদন সহ বহুক্ষেত্রে ব্যাপক পরিবর্তন এনেছে এবং ভবিষ্যতে আরো উন্নয়ন করতে পারে। পরিবেশ এবং মানবদেহের উপর এর কিছু বিরূপ প্রভাব থাকলেও বর্তমানে এটি নিয়ে ব্যাপক গবেষণা চলছে।