Wet nanotechnology
ওয়েট ন্যানোটেকনোলজি (ওয়েট ন্যানোটেক নামেও পরিচিত) ছোট থেকে বড় ভর পর্যন্ত কাজ করে। আর্দ্র ন্যানোপ্রযুক্তির জন্য জলের প্রয়োজন হয় যেখানে প্রক্রিয়াটি ঘটে। এই প্রক্রিয়ায় রসায়নবিদ এবং জীববিজ্ঞানীরা পৃথক অণুগুলিকে একত্রিত করে বৃহত্তর মাত্রায় পৌঁছানোর চেষ্টা করেন। যদিও এরিক ড্রেক্সলার ন্যানো-অ্যাসেম্বলারগুলি শুকনো কাজ করার ধারণাটি সামনে রেখেছিলেন, ভিজা ন্যানোটেক সম্ভবত প্রথম ক্ষেত্র বলে মনে হয় যেখানে ন্যানো-অ্যাসেম্বলারের মতো কিছু অর্থনৈতিক ফলাফল অর্জন করতে পারে। ফার্মাসিউটিক্যালস এবং জৈববিজ্ঞান বেশিরভাগ ন্যানোটেক স্টার্ট-আপের কেন্দ্রীয় বৈশিষ্ট্য। রিচার্ড এ. এল জোনস ন্যানোটেকনোলজিকে বলে যেটি প্রাকৃতিক ন্যানোটেকনোলজির কিছু অংশ চুরি করে এবং সেগুলিকে একটি সিন্থেটিক কাঠামো বায়োক্লেপটিক ন্যানোটেকনোলজিতে রাখে। তিনি প্রকৃতির নকশা নীতি বায়োমিমেটিক ন্যানোপ্রযুক্তি অনুসারে সিন্থেটিক উপকরণ দিয়ে নির্মাণ করার আহ্বান জানিয়েছেন। এই পথনির্দেশক নীতিগুলি ব্যবহার করার ফলে কোটি কোটি ন্যানোটেক রোবট তৈরি হতে পারে, যা কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে ব্যাকটেরিয়ার অনুরূপ, চিকিৎসা করার জন্য একজন ব্যক্তির রক্ত প্রবাহে প্রবেশ করে। পটভূমি ওয়েট ন্যানো টেকনোলজি ন্যানোটেকের একটি প্রত্যাশিত নতুন উপ-শাখা যা বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ওয়েট ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের বিভিন্ন রূপের দ্বারা প্রভাবিত হতে চলেছে। যে প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করা হবে সেগুলি জলীয় দ্রবণে ঘটতে চলেছে এবং জৈবপ্রযুক্তি উৎপাদন/জৈব-আণবিক উৎপাদনের খুব কাছাকাছি যা মূলত প্রোটিন এবং ডিএনএ/আরএনএ-র মতো জৈব অণু উৎপাদনের সাথে সম্পর্কিত। বায়োটেকনোলজি এবং ওয়েট ন্যানোটেকনোলজির কিছু ওভারল্যাপ রয়েছে কারণ জীবন্ত জিনিসগুলি সহজাতভাবে বটম-আপ ইঞ্জিনিয়ারড এবং বায়োটেকনোলজিস্টদের দ্বারা এর যে কোনও শোষণের অর্থ হল তারা বটম-আপ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে কাজ করতে পারে (যদিও বেশিরভাগই সেখানকার মনোমার ইউনিট থেকে প্রোটিন এবং নিউক্লিক অ্যাসিডের মতো ম্যাক্রোমোলিকুল উৎপাদনের স্তরে। ওয়েট ন্যানোটেক অবশ্য ইঞ্জিনিয়ারিং সিস্টেম হিসাবে জীবন্ত জিনিস এবং তাদের উপাদানগুলি বিশ্লেষণ করতে চায় এবং সিস্টেমের আচরণের উপর সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ রাখতে এবং নীতি ও পদ্ধতিগুলি অর্জন করতে চায় যা আরও বিস্তৃতভাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে উত্পাদন, পারমাণবিক এবং আণবিক স্কেলে পদার্থ পরিচালনা করতে এবং ন্যানোমিটার এবং মাইক্রোস্কোপিক স্কেলে মেশিন বা ডিভাইস তৈরি করতে। বায়োটেক মূলত যে কোনও উপায়ে জীবন্ত ব্যবস্থাকে কাজে লাগানোর বিষয়ে। আণবিক জীববিজ্ঞান এবং সম্পর্কিত শাখাগুলি বিশেষত প্রোটিনের কার্যকারিতার প্রক্রিয়াকে-এবং নিউক্লিক অ্যাসিডকে কম পরিমাণে-"আণবিক যন্ত্রের" মতো তুলনা করে। ইঞ্জিনিয়ারদের এই ন্যানোস্কেল মেশিনগুলিকে এমনভাবে অনুকরণ করার জন্য যাতে সেগুলি কিছুটা দক্ষতার সাথে তৈরি করা যায়, তাদের অবশ্যই বটম-আপ উৎপাদনের দিকে নজর দিতে হবে। বটম-আপ ম্যানুফ্যাকচারিং উৎপাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন পৃথক পরমাণু পরিচালনা করার সাথে সম্পর্কিত, যাতে তাদের স্থাপন এবং মিথস্ক্রিয়ার সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ থাকে। তারপর পারমাণবিক স্কেল থেকে, ন্যানো মেশিন তৈরি করা যেতে পারে এবং এমনকি নিজেদের স্ব-প্রতিলিপির জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে যতক্ষণ না সেগুলি প্রচুর পরিমাণে প্রয়োজনীয় উপকরণ সহ একটি পরিবেশে ডিজাইন করা হয়। যেহেতু এই প্রক্রিয়ায় পৃথক পরমাণু পরিচালনা করা হয়, তাই বটম-আপ উৎপাদনকে প্রায়শই "পরমাণু দ্বারা পরমাণু" উৎপাদন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। উন্নত প্রযুক্তির মাধ্যমে যদি ন্যানো মেশিন উৎপাদন আরও সহজে উপলব্ধ করা যায়, তাহলে একটি বড় অর্থনৈতিক ও সামাজিক প্রভাব পড়তে পারে। এটি মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিকাল সিস্টেম তৈরির উন্নতির সাথে শুরু হবে এবং তারপরে ন্যানোস্কেল জৈবিক সেন্সর তৈরির অনুমতি দেবে যা এখনও চিন্তা করা হয়নি। এর কারণ হল "ভিজা" ন্যানোটেক শুধুমাত্র তার জীবনের শুরুতে থাকে। বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীরা একইভাবে মনে করেন যে বায়োমিমেটিক্স ন্যানোস্কেল মেশিন তৈরির দিকে নজর দেওয়ার একটি দুর্দান্ত উপায়। মানুষ মাত্র কয়েক হাজার বছর ধরে জিনিসগুলির যান্ত্রিকতা সম্পর্কে সত্যিই ছোট স্কেলে শেখার চেষ্টা করেছে। তবে, প্রকৃতি লক্ষ লক্ষ বছর ধরে ন্যানোমেশিনের নকশা এবং কার্যকারিতা নিখুঁত করার জন্য কাজ করে চলেছে। এই কারণেই ইতিমধ্যেই আমাদের শরীরে এ. টি. পি সিনথেসের মতো ন্যানো মেশিন রয়েছে, যেগুলির 95 শতাংশের মতো অদম্য দক্ষতা রয়েছে। "ওয়েট" বনাম "ড্রাই" ওয়েট ন্যানোটেকনোলজি হল শুকনো প্রকৌশলের বিপরীতে আর্দ্র প্রকৌশলের একটি রূপ। বিভিন্ন ক্ষেত্র রয়েছে যা এই দুই ধরনের প্রকৌশল নিয়ে কাজ করে। ন্যানোটেকনোলজির দৃষ্টিকোণ থেকে জীববিজ্ঞানীরা ওয়েট ইঞ্জিনিয়ারিং নিয়ে কাজ করেন। তারা জীবনে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করে এবং বেশিরভাগ ক্ষেত্রে সেই প্রক্রিয়াগুলি জলীয় পরিবেশে ঘটে। আমাদের দেহ মূলত জল দিয়ে তৈরি। বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক প্রকৌশলীরা ড্রাই ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের লাইনের অন্যদিকে রয়েছেন। এগুলি এমন প্রক্রিয়া এবং উৎপাদনের সাথে জড়িত যা জলীয় পরিবেশে ঘটে না। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, ওয়েট ইঞ্জিনিয়ারিং "নরম" উপকরণ নিয়ে কাজ করে যা নমনীয়তার অনুমতি দেয় যা জৈবিক উৎপাদনে ন্যানোস্কেলে গুরুত্বপূর্ণ। শুকনো প্রকৌশলীরা বেশিরভাগই অনমনীয় কাঠামো এবং যন্ত্রাংশ দিয়ে জিনিসগুলি পরিচালনা করেন। এই পার্থক্যগুলি এই সত্যের জন্য উদ্ভূত যে দুই ধরনের প্রকৌশলীদের যে শক্তিগুলির সাথে মোকাবিলা করতে হবে তা খুব আলাদা। বৃহত্তর পরিসরে, বেশিরভাগ জিনিস নিউটনীয় পদার্থবিজ্ঞান দ্বারা প্রভাবিত হয়। যাইহোক, যখন কেউ ন্যানোস্কেলের দিকে তাকায়, বিশেষ করে জৈবিক বিষয়ে, তখন প্রভাবশালী শক্তি হল ব্রাউনিয়ান গতি। যেহেতু নতুন যুগে ন্যানোপ্রযুক্তি সম্ভবত একে অপরের সাথে শুষ্ক এবং আর্দ্র উভয়কেই মোকাবেলা করতে চলেছে, তাই সমাজ যেভাবে প্রকৌশল ও উৎপাদনকে দেখছে তাতে পরিবর্তন আনতে হবে। মানুষকে কেবল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ নয়, জীববিজ্ঞানেও সুশিক্ষিত হতে হবে কারণ এই দুটির সংহতকরণের ফলে ন্যানোটেকনোলজিতে সবচেয়ে বড় উন্নতি হবে। ব্রাউনিয়ান মোশন যেহেতু এটি ওয়েট ন্যানোটেকের সাথে সম্পর্কিত, প্রাকৃতিক ন্যানোমেশিনের অস্তিত্বের সাথে, "একটি জটিল নির্ভুলতা মাইক্রোস্কোপিক আকারের মেশিন যা একটি মেশিনের মানক সংজ্ঞার সাথে খাপ খায়", যেমন এটিপি সিন্থেস এবং টি 4 ব্যাকটেরিওফেজ, বিজ্ঞানী এবং জীববিজ্ঞানীরা জানেন যে তারা একই স্কেলে একই ধরনের মেশিন তৈরি করতে সক্ষম। যাইহোক, এই ন্যানো মেশিনগুলির নির্মাণ ও সৃষ্টি নিখুঁত করার জন্য প্রকৃতির দীর্ঘ সময় হয়েছে এবং মানবজাতি কেবলমাত্র আরও বেশি আগ্রহের সাথে এগুলির দিকে নজর দিতে শুরু করেছে। এটিপি সিনথেস (অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট)-এর মতো ন্যানোমেশিনের অস্তিত্বের কারণে এই আগ্রহের সূত্রপাত হতে পারে, যা "শুধুমাত্র ডিএনএর পরে দ্বিতীয় গুরুত্বপূর্ণ"। এটিপি হ 'ল প্রধান শক্তি রূপান্তরকারী যা আমাদের দেহে রয়েছে এবং এটি ছাড়া জীবন যেমন আমরা জানি যে এটি বিকশিত হতে বা বেঁচে থাকতে সক্ষম হবে না। জটিল ন্যানোমেশিনের সঙ্গে ব্রাউনিয়ান গতির কী সম্পর্ক রয়েছে? ব্রাউনিয়ান গতি হল একটি এলোমেলো, ক্রমাগত ওঠানামা করা শক্তি যা একটি মাইক্রোস্কেলে থাকা পরিবেশে একটি বস্তুর উপর কাজ করে। এই শক্তিটি এমন একটি শক্তি যা যান্ত্রিক প্রকৌশলী এবং পদার্থবিজ্ঞানীরা মোকাবেলা করতে অভ্যস্ত নন কারণ, মানবজাতি যে বৃহত্তর মাত্রায় জিনিসগুলি সম্পর্কে চিন্তা করে, এই শক্তিটি এমন নয় যা বিবেচনায় নেওয়া দরকার। মানুষ মাধ্যাকর্ষণ, জড়তা এবং অন্যান্য পদার্থবিজ্ঞান ভিত্তিক শক্তির কথা ভাবে যা আমাদের উপর সব সময় কাজ করে, তবে ন্যানোস্কেলে সেই বলগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই "নগণ্য"। মানুষের দ্বারা ন্যানো মেশিনগুলি পুনরায় তৈরি করার জন্য, হয় এমন কিছু আবিষ্কারের প্রয়োজন হবে যা প্রকৃতির মতো ব্রাউনিয়ান গতিকে কীভাবে "কাজে লাগানো যায়" তা আমাদের বুঝতে সাহায্য করবে অথবা এই শক্তির বিরুদ্ধে দাঁড়ানোর জন্য যথেষ্ট অনমনীয় উপকরণ ব্যবহার করে এর চারপাশে কাজ করার একটি উপায় খুঁজে বের করবে। প্রকৃতি যেভাবে ব্রাউনিয়ান গতিকে কাজে লাগাতে সক্ষম হয়েছে তা হল স্ব-সমাবেশের মাধ্যমে। এই শক্তি আমাদের দেহের সমস্ত প্রোটিন এবং অ্যামিনো অ্যাসিডকে ধাক্কা দেয় এবং টেনে নিয়ে যায় এবং তাদের সমস্ত ধরণের সংমিশ্রণে একত্রিত করে। যে সংমিশ্রণগুলি আলাদাভাবে কাজ করে না এবং তাদের এলোমেলো সংযুক্তির সাথে অব্যাহত থাকে তবে, যে সংমিশ্রণগুলি কাজ করে তা এটিপি সিনথেসের মতো জিনিস তৈরি করে। এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রকৃতি 95 শতাংশ দক্ষ একটি ন্যানো মেশিন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে, যা এমন একটি কৃতিত্ব যা মানুষ এখনও সম্পাদন করতে সক্ষম হয়নি। এর কারণ হল প্রকৃতি শক্তিগুলির চারপাশে কাজ করার চেষ্টা করে না; এটি তাদের সুবিধা হিসাবে ব্যবহার করে। তাদের অভ্যন্তরীণ রাসায়নিক সংশ্লেষণ যন্ত্রপাতির সুবিধা নেওয়ার জন্য সংস্কৃতিতে ক্রমবর্ধমান কোষগুলিকে ন্যানোটেকনোলজির একটি রূপ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে তবে এই যন্ত্রপাতিটি জীবিত কোষের বাইরেও পরিচালিত হয়েছে। তথ্যসূত্র ন্যানোপ্রযুক্তি