Nanonetwork
નેનોનેટવર્ક અથવા નેનોસ્કેલ નેટવર્ક એ એકબીજા સાથે જોડાયેલા નેનો મશીનોનો સમૂહ છે (કેટલાક સો નેનોમીટર અથવા મહત્તમ કદમાં થોડા માઇક્રોમીટરના ઉપકરણો), જે કમ્પ્યુટિંગ, ડેટા સ્ટોરિંગ, સેન્સિંગ અને એક્ચ્યુએશન જેવા ખૂબ જ સરળ કાર્યો કરવા માટે સક્ષમ છે. નેનોનેટવર્ક્સ માહિતીનું સંકલન, વહેંચણી અને ફ્યુઝ કરવાની મંજૂરી આપીને જટિલતા અને કામગીરીની શ્રેણી બંનેની દ્રષ્ટિએ સિંગલ નેનો મશીનોની ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરે તેવી અપેક્ષા છે. નેનોનેટવર્ક્સ બાયોમેડિકલ ક્ષેત્ર, પર્યાવરણીય સંશોધન, લશ્કરી ટેકનોલોજી અને ઔદ્યોગિક અને ગ્રાહક માલના ઉપયોગોમાં નેનોટેકનોલોજીના નવા ઉપયોગોને સક્ષમ કરે છે. નેનોસ્કેલ સંચારને IEEE P1906.1 માં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સંદેશાવ્યવહારના અભિગમો નેનોસ્કેલ માટે શાસ્ત્રીય સંદેશાવ્યવહારના દાખલાઓમાં સુધારો કરવાની જરૂર છે. નેનોસ્કેલમાં સંચાર માટેના બે મુખ્ય વિકલ્પો વિદ્યુતચુંબકીય સંચાર અથવા પરમાણુ સંચાર પર આધારિત છે. વિદ્યુતચુંબકીય આને નવીન નેનો સામગ્રી પર આધારિત ઘટકોમાંથી વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગના પ્રસારણ અને ગ્રહણ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. કાર્બન અને મોલેક્યુલર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં તાજેતરની પ્રગતિઓએ નવી પેઢીના ઇલેક્ટ્રોનિક નેનોસ્કેલ ઘટકો જેવા કે નેનોબેટરી, નેનોસ્કેલ એનર્જી હાર્વેસ્ટિંગ સિસ્ટમ્સ, નેનો-મેમરીઝ, નેનોસ્કેલમાં લોજિકલ સર્કિટરી અને નેનો-એન્ટેના માટે પણ દરવાજા ખોલ્યા છે. સંદેશાવ્યવહારના દ્રષ્ટિકોણથી, નેનો સામગ્રીઓમાં જોવા મળતા અનન્ય ગુણધર્મો વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગના ઉત્સર્જન માટે ચોક્કસ બેન્ડવિડ્થ, ઉત્સર્જનનો સમય અંતરાલ અથવા આપેલ ઇનપુટ ઊર્જા માટે ઉત્સર્જિત શક્તિની તીવ્રતા નક્કી કરશે. હાલમાં, નેનોસ્કેલમાં વિદ્યુતચુંબકીય સંચાર માટે બે મુખ્ય વિકલ્પોની કલ્પના કરવામાં આવી છે. પ્રથમ, તે પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે નેનોરેડિયો, એટલે કે ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલી પ્રતિધ્વનિત કાર્બન નેનોટ્યુબના માધ્યમથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગને પ્રાપ્ત કરવું અને ડિમોડ્યુલેટ કરવું શક્ય છે, જે કંપનવિસ્તાર અથવા આવર્તન મોડ્યુલેટેડ તરંગને ડીકોડ કરવામાં સક્ષમ છે. બીજું, ગ્રાફિન આધારિત નેનો-એન્ટેનાસનું ટેરાહર્ટ્ઝ બેન્ડમાં સંભવિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિએટર્સ તરીકે વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. મોલેક્યુલર મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશનને અણુઓ દ્વારા માહિતીના પ્રસારણ અને સ્વીકાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. વિવિધ મોલેક્યુલર સંચાર તકનીકોને વોકવે-આધારિત, પ્રવાહ-આધારિત અથવા પ્રસરણ-આધારિત સંચારમાં અણુ પ્રસારના પ્રકાર અનુસાર વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. વોકવે-આધારિત મોલેક્યુલર સંચારમાં, મોલેક્યુલર મોટર્સ જેવા વાહક પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને અણુઓ પૂર્વ-નિર્ધારિત માર્ગો દ્વારા પ્રસરે છે. આ પ્રકારનો મોલેક્યુલર સંચાર ઇ. કોલી બેક્ટેરિયાનો કેમોટેક્સિસ તરીકે ઉપયોગ કરીને પણ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. પ્રવાહ આધારિત પરમાણુ સંચારમાં, અણુઓ પ્રવાહી માધ્યમમાં પ્રસરણ દ્વારા પ્રસરે છે, જેનો પ્રવાહ અને અશાંતિ માર્ગદર્શિત અને અનુમાનિત હોય છે. માનવ શરીરની અંદર લોહીના પ્રવાહો દ્વારા હોર્મોનલ સંચાર આ પ્રકારના પ્રસારનું ઉદાહરણ છે. પ્રવાહ-આધારિત પ્રસારને વાહક ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને પણ અનુભવી શકાય છે, જેમની ગતિ રેન્ડમ ઘટક દર્શાવતી હોવા છતાં, ચોક્કસ માર્ગો પર સરેરાશ મર્યાદિત કરી શકાય છે. આ કેસનું સારું ઉદાહરણ ફેરોમોનલ લાંબા અંતરના મોલેક્યુલર સંચાર દ્વારા આપવામાં આવે છે. પ્રસરણ-આધારિત પરમાણુ સંચારમાં, અણુઓ પ્રવાહી માધ્યમમાં સ્વયંસ્ફુરિત પ્રસરણ દ્વારા પ્રસરે છે. આ કિસ્સામાં, અણુઓ માત્ર પ્રસરણના નિયમોને આધિન હોઈ શકે છે અથવા પ્રવાહી માધ્યમમાં હાજર બિન-અનુમાનિત તોફાનથી પણ પ્રભાવિત થઈ શકે છે. ફેરોમોનલ સંચાર, જ્યારે હવા અથવા પાણી જેવા પ્રવાહી માધ્યમમાં ફેરોમોન્સ મુક્ત થાય છે, તે પ્રસરણ-આધારિત સ્થાપત્યનું ઉદાહરણ છે. આ પ્રકારના પરિવહનના અન્ય ઉદાહરણોમાં કોષોમાં કેલ્શિયમ સિગ્નલિંગ, તેમજ બેક્ટેરિયામાં કોરમ સેન્સિંગનો સમાવેશ થાય છે. આદર્શ (મુક્ત) પ્રસરણના મેક્રોસ્કોપિક સિદ્ધાંતના આધારે યુનિકાસ્ટ મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશન ચેનલનો આવેગ પ્રતિસાદ એક પેપરમાં નોંધવામાં આવ્યો હતો જેણે ઓળખી કાઢ્યું હતું કે આદર્શ પ્રસરણ આધારિત મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશન ચેનલનો આવેગ પ્રતિસાદ અસ્થાયી ફેલાવાનો અનુભવ કરે છે. આવા અસ્થાયી પ્રસારની સિસ્ટમની કામગીરી પર ઊંડી અસર પડે છે, ઉદાહરણ તરીકે પ્રાપ્ત કરતી નેનો મશીન પર ઇન્ટરસિમ્બોલ ઇન્ટરફિયરન્સ (ISI) બનાવવામાં. સાંદ્રતા-એન્કોડેડ મોલેક્યુલર સિગ્નલને શોધવા માટે સેમ્પલિંગ-બેઝ્ડ ડિટેક્શન (SD) અને એનર્જી-બેઝ્ડ ડિટેક્શન (ED) નામની બે શોધ પદ્ધતિઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે. જ્યારે એસ. ડી. અભિગમ પ્રતીક સમયગાળા દરમિયાન યોગ્ય સમયે તાત્કાલિક લેવામાં આવેલા માત્ર એક નમૂનાના સાંદ્રતાના કંપનવિસ્તાર પર આધારિત છે, ત્યારે ઇડી અભિગમ સમગ્ર પ્રતીક સમયગાળા દરમિયાન પ્રાપ્ત થયેલા અણુઓની કુલ સંચિત સંખ્યા પર આધારિત છે. આઇએસઆઇની અસર ઘટાડવા માટે નિયંત્રિત પલ્સ-પહોળાઈ આધારિત મોલેક્યુલર સંચાર યોજનાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. પ્રસ્તુત કાર્ય દર્શાવે છે કે આદર્શ પ્રસરણના આધારે બહુસ્તરીય કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશનની અનુભૂતિ કરવી શક્ય છે. પલ્સ-આધારિત દ્વિસંગી અને સાઇનસ-આધારિત, સાંદ્રતા-એન્કોડેડ મોલેક્યુલર સંચાર પ્રણાલીના વ્યાપક અભ્યાસની પણ તપાસ કરવામાં આવી છે. આ પણ જુઓ IEEE P1906.1 નેનોસ્કેલ અને મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશન ફ્રેમવર્ક માટે ભલામણ કરાયેલ પ્રેક્ટિસ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ IEEE કોમ્યુનિકેશન્સ સોસાયટી નેનોસ્કેલ કોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક્સમાં શ્રેષ્ઠ વાંચન ઉદ્યોગમાં નેનોનેટવર્કિંગ નેનોસ્કેલ નેટવર્કિંગ પર પ્રશ્નોત્તર માટે સ્ટેક એક્સચેન્જ પેજ P1906.1 કાર્યકારી જૂથ મોનાકો પ્રોજેક્ટમાં જોડાવા માટેની સૂચનાઓ-જ્યોર્જિયા ટેક, એટલાન્ટા, જ્યોર્જિયા, યુએસ ગ્રેનેટ પ્રોજેક્ટ ખાતે બ્રોડબેન્ડ વાયરલેસ નેટવર્કિંગ લેબોરેટરી-જ્યોર્જિયા ટેક, એટલાન્ટા, જ્યોર્જિયા ખાતે બ્રોડબેન્ડ વાયરલેસ નેટવર્કિંગ લેબોરેટરી, યુનિવર્સિટી પોલિટેકનિકા ડી કેટાલુન્યા, બાર્સિલોના, કેટાલુન્યા, સ્પેન ખાતે યુ. એસ. નેનોનેટવર્કિંગ સેન્ટર યોર્ક યુનિવર્સિટી, ટોરોન્ટો, કેનેડામાં મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશન રિસર્ચ યોનસેઈ યુનિવર્સિટી, કોરિયા ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, ઇર્વિન, કેલિફોર્નિયા ખાતે મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશન પર વિકી, નેનોસ્કેલ, મોલેક્યુલર અને ક્વોન્ટમ નેટવર્કિંગ પર IEEE કોમ્યુનિકેશન સોસાયટી ઇમર્જિંગ ટેકનિકલ સબકમિટીનું યુએસ હોમ પેજ. P1906.1-નેનોસ્કેલ અને મોલેક્યુલર કોમ્યુનિકેશન ફ્રેમવર્ક માટે ભલામણ કરાયેલ પ્રેક્ટિસ IEEE 802.15 ટેરાહર્ટ્ઝ ઇન્ટરેસ્ટ ગ્રુપ નેનો કોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક્સ (એલ્સેવિયર) જર્નલ નેનોસ્કેલ જૈવિક નેટવર્ક્સ માટે એક સિમ્યુલેશન ટૂલ-એલ્સેવિયર પ્રેઝન્ટેશન નેનોનેટવર્કિંગ રિસર્ચ ગ્રુપ (NRG) બોઆઝી યુનિવર્સિટી, ઇસ્તંબુલ, તુર્કી નેનોટેકનોલોજી નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર કમ્પ્યુટર નેટવર્ક્સ ખાતે