Nanogeoscience
ন্যানোজিওসায়েন্স হল ভূতাত্ত্বিক ব্যবস্থার সাথে সম্পর্কিত ন্যানোস্কেল ঘটনাগুলির অধ্যয়ন। প্রধানত, এটি 1-100 ন্যানোমিটারের আকারের মধ্যে পরিবেশগত ন্যানো পার্টিকেলগুলি অধ্যয়ন করে তদন্ত করা হয়। অধ্যয়নের অন্যান্য প্রযোজ্য ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে ন্যানোস্কেলে সীমাবদ্ধ কমপক্ষে একটি মাত্রা সহ অধ্যয়নের উপকরণ (যেমন। পাতলা ফিল্ম, সীমাবদ্ধ তরল) এবং পরিবেশগত ইন্টারফেস জুড়ে শক্তি, ইলেকট্রন, প্রোটন এবং পদার্থের স্থানান্তর। বায়ুমণ্ডল যেহেতু মানুষের ক্রিয়াকলাপের পরিণতির কারণে আরও ধুলো বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করে (প্রত্যক্ষ প্রভাব থেকে, যেমন জমি পরিষ্কার করা এবং মরুকরণ, বনাম পরোক্ষ প্রভাব, যেমন বিশ্ব উষ্ণায়ন), খনিজ ধুলোর প্রভাবগুলি বোঝা আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে বায়ুমণ্ডলের বায়বীয় গঠন, মেঘ গঠনের পরিস্থিতি এবং বিশ্বব্যাপী বিকিরণ বলপ্রয়োগ (অর্থাৎ, গরম বা শীতল প্রভাব)। মহাসাগরীয় সমুদ্রবিজ্ঞানীরা সাধারণত 0.20 মাইক্রোমিটার এবং তার চেয়ে বড় মাপের কণাগুলি অধ্যয়ন করেন, যার অর্থ অনেকগুলি ন্যানোস্কেল কণা পরীক্ষা করা হয় না, বিশেষত গঠনের প্রক্রিয়াগুলির ক্ষেত্রে। মৃত্তিকা জল-শিলা-ব্যাকটেরিয়া ন্যানোসাইন্স যদিও কোনওভাবেই বিকশিত হয়নি, আবহাওয়া, মাটি এবং জল-শিলা মিথস্ক্রিয়া বিজ্ঞানের প্রায় সমস্ত দিক (ভূ-এবং জৈবপ্রক্রিয়া উভয়ই) ন্যানোসাইন্সের সাথে অনিবার্যভাবে যুক্ত। পৃথিবীর নিকট-পৃষ্ঠের মধ্যে, ভাঙা উপকরণগুলির পাশাপাশি উৎপাদিত উপকরণগুলি প্রায়শই ন্যানোস্কেল ব্যবস্থায় থাকে। উপরন্তু, জৈব অণু, সহজ এবং জটিল, পাশাপাশি ব্যাকটেরিয়া এবং মাটি ও পাথরের সমস্ত উদ্ভিদ ও প্রাণী উপস্থিত খনিজ উপাদানগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, ন্যানোডিমেনশন এবং ন্যানোস্কেল প্রক্রিয়াগুলি দিনের ক্রম। ধাতু পরিবহন ন্যানোবিজ্ঞান ভূমিতে, গবেষকরা অধ্যয়ন করেন যে কীভাবে ন্যানোসাইজড খনিজগুলি মাটি থেকে আর্সেনিক, তামা এবং সীসার মতো বিষাক্ত পদার্থ গ্রহণ করে। এই প্রক্রিয়াকে সহজতর করা, যাকে মাটি সংশোধন বলা হয়, একটি জটিল কাজ। ন্যানোজিওসায়েন্স উন্নয়নের তুলনামূলকভাবে প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। ভূবিজ্ঞানে ন্যানোবিজ্ঞানের ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনার মধ্যে রয়েছে মহাসাগর, মহাদেশ এবং বায়ুমণ্ডলে ন্যানোসাইজড কণা এবং/অথবা ফিল্মের পরিচয়, বিতরণ এবং অস্বাভাবিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ এবং কীভাবে তারা পৃথিবীর প্রক্রিয়াগুলিকে অপ্রত্যাশিত উপায়ে চালিত করে। এছাড়াও, ন্যানোপ্রযুক্তি হবে পরবর্তী প্রজন্মের পৃথিবী এবং পরিবেশগত সংবেদন ব্যবস্থার বিকাশের মূল চাবিকাঠি। ন্যানোজিওসায়েন্স মৃত্তিকা, জলজ ব্যবস্থা এবং বায়ুমণ্ডলে ন্যানোপার্টিকালের কাঠামো, বৈশিষ্ট্য এবং আচরণ নিয়ে কাজ করে। ন্যানোপার্টিকালের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল ন্যানোপার্টিকালের স্থায়িত্ব এবং প্রতিক্রিয়াশীলতার আকার-নির্ভরতা। এটি বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা এবং ছোট কণার আকারে ন্যানো কণার পৃষ্ঠ পারমাণবিক কাঠামোর পার্থক্য থেকে উদ্ভূত হয়। সাধারণভাবে, ন্যানো কণাগুলির মুক্ত শক্তি তাদের কণার আকারের বিপরীত আনুপাতিক। যে উপকরণগুলি দুই বা ততোধিক কাঠামো গ্রহণ করতে পারে, আকার-নির্ভর মুক্ত শক্তির ফলে নির্দিষ্ট আকারে পর্যায় স্থিতিশীলতা ক্রসওভার হতে পারে। মুক্ত শক্তি হ্রাস স্ফটিক বৃদ্ধিকে চালিত করে (পরমাণু-দ্বারা-পরমাণু বা ওরিয়েন্টেড সংযুক্তি দ্বারা), যা আবার ক্রমবর্ধমান আকারে আপেক্ষিক পর্যায়ের স্থিতিশীলতার পরিবর্তনের কারণে পর্যায় রূপান্তরকে চালিত করতে পারে। এই প্রক্রিয়াগুলি প্রাকৃতিক ব্যবস্থায় পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং ন্যানো কণাগুলির গতিশীলতাকে প্রভাবিত করে। ন্যানো কণাগুলির চিহ্নিত আকার-নির্ভর ঘটনাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ ছোট আকারের বাল্ক (ম্যাক্রোস্কোপিক) কণাগুলির পর্যায় স্থিতিশীলতা বিপরীতমুখী। সাধারণত, কম তাপমাত্রায় (এবং/অথবা নিম্ন চাপে) একটি কম স্থিতিশীল বাল্ক-পর্যায় বাল্ক-স্থিতিশীল পর্যায়ের তুলনায় বেশি স্থিতিশীল হয়ে ওঠে কারণ কণার আকার একটি নির্দিষ্ট সমালোচনামূলক আকারের নিচে হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, বাল্ক অ্যানাটেজ (টিআইও2) বাল্ক রুটাইল (টিআইও2)-এর ক্ষেত্রে মেটাস্টেবল। যাইহোক, বাতাসে, 14 ন্যানোমিটারের নিচে কণার আকারে অ্যানাটেজ রুটাইলের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল হয়ে ওঠে। একইভাবে, 1293 কেলভিন-এর নিচে, ওয়ার্টজাইট (জেড. এন. এস) স্প্যালেরাইটের (জেড. এন. এস) তুলনায় কম স্থিতিশীল। ভ্যাকুয়ামে, ওয়ার্টজাইট স্ফ্যালেরাইটের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল হয়ে ওঠে যখন 300 কেলভিন তাপমাত্রায় কণার আকার 7 এনএম-এর কম হয়। খুব ছোট কণার আকারে, জেডএনএস ন্যানো পার্টিকেলের পৃষ্ঠে জল যোগ করা ন্যানো পার্টিকেল কাঠামোতে পরিবর্তন আনতে পারে এবং পৃষ্ঠ-পৃষ্ঠের মিথস্ক্রিয়া সমষ্টি/বিচ্ছিন্নতার উপর একটি বিপরীতমুখী কাঠামোগত রূপান্তর ঘটাতে পারে। আকার-নির্ভর পর্যায় স্থায়িত্বের অন্যান্য উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে আল2ও3, জেডআরও2, সি, সিডিএস, বাটাইও3, ফে2ও3, সিআর2ও3, এমএন2ও3, এনবি2ও3, ওয়াই2ও3 এবং এইউ-এসবি। পর্যায় রূপান্তর গতিবিদ্যা আকার-নির্ভর এবং রূপান্তরগুলি সাধারণত কম তাপমাত্রায় (কয়েকশো ডিগ্রিরও কম) ঘটে। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, তাদের উচ্চ সক্রিয়করণ শক্তির কারণে পৃষ্ঠের নিউক্লিয়েশন এবং বাল্ক নিউক্লিয়েশনের হার কম। সুতরাং, পর্যায় রূপান্তর প্রধানত ইন্টারফেস নিউক্লিয়েশনের মাধ্যমে ঘটে যা ন্যানো কণার মধ্যে যোগাযোগের উপর নির্ভর করে। ফলস্বরূপ, রূপান্তর হার কণা সংখ্যা (আকার)-নির্ভর এবং এটি আলগাভাবে প্যাক করা ন্যানো কণাগুলির তুলনায় ঘন প্যাকড (বা অত্যন্ত সমষ্টিগত)-এ দ্রুত অগ্রসর হয়। জটিল সমবর্তী পর্যায়ের রূপান্তর এবং কণার মোটা হওয়া প্রায়শই ন্যানো পার্টিকেলগুলিতে ঘটে। ন্যানোকণাগুলির উপর আকার-নির্ভর শোষণ এবং ন্যানোমিনারালগুলির জারণ। এই আকার-নির্ভর বৈশিষ্ট্যগুলি ন্যানো কণার স্থায়িত্ব এবং প্রতিক্রিয়াশীলতায় কণার আকারের গুরুত্বকে তুলে ধরে। আরও তথ্যসূত্র বাইরের লিঙ্কগুলি ন্যানোজিওসায়েন্স (এলিমেন্টস ম্যাগাজিন) ন্যানোজিওসায়েন্স গবেষণা গোষ্ঠীগুলির উপর বিশেষ সংখ্যার বিষয়বস্তুর সারণিঃ বার্কলে ন্যানোজিওসায়েন্স গ্রুপ ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া-বার্কলে ভার্জিনিয়া টেক ইউনিভার্সিটি অফ ফ্লোরিডা ইউনিভার্সিটি অফ উইসকনসিন-ম্যাডিসন ইউনিভার্সিটি অফ মিনেসোটা ইউনিভার্সিটি অফ কোপেনহেগেন ইউনিভার্সিটি অফ ভিয়েনা ন্যানো পার্টিকেলস আর্থ সায়েন্সেস