Wet nanotechnology
વેટ નેનોટેકનોલોજી (વેટ નેનોટેક તરીકે પણ ઓળખાય છે) માં નાના લોકોથી મોટા લોકો સુધી કામ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. વેટ નેનોટેકનોલોજી માટે પાણીની જરૂર પડે છે જેમાં પ્રક્રિયા થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં રસાયણશાસ્ત્રીઓ અને જીવવિજ્ઞાનીઓ પણ વ્યક્તિગત અણુઓને એકસાથે મૂકીને મોટા પાયે પહોંચવાનો પ્રયાસ કરે છે. જ્યારે એરિક ડ્રેક્સલરે નેનો-એસેમ્બ્લરોને સૂકા કામ કરવાનો વિચાર રજૂ કર્યો હતો, ત્યારે ભીનું નેનોટેક સંભવિત પ્રથમ ક્ષેત્ર હોવાનું જણાય છે જેમાં નેનો-એસેમ્બલર જેવું કંઈક આર્થિક પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકે છે. ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને બાયોસાયન્સ એ મોટાભાગના નેનોટેક સ્ટાર્ટ-અપ્સની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છે. રિચર્ડ એ. એલ. જોન્સ નેનોટેકનોલોજીને કહે છે જે કુદરતી નેનોટેકનોલોજીના ટુકડાઓ ચોરી કરે છે અને તેમને કૃત્રિમ માળખામાં બાયોક્લેપ્ટિક નેનોટેકનોલોજીમાં મૂકે છે. તેઓ પ્રકૃતિના ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો બાયોમિમેટિક નેનોટેકનોલોજી અનુસાર કૃત્રિમ સામગ્રી સાથે નિર્માણ કરવાનું કહે છે. આ માર્ગદર્શક સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ અબજો નેનોટેક રોબોટ્સ તરફ દોરી શકે છે, જે માળખાકીય ગુણધર્મોમાં બેક્ટેરિયાને મળતા આવે છે, જે તબીબી સારવાર કરવા માટે વ્યક્તિના લોહીના પ્રવાહમાં પ્રવેશ કરે છે. બેકગ્રાઉન્ડ વેટ નેનોટેકનોલોજી એ નેનોટેકની અપેક્ષિત નવી પેટા શાખા છે જે મોટે ભાગે વેટ એન્જિનિયરિંગના વિવિધ સ્વરૂપો દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે. જે પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે તે જલીય દ્રાવણમાં થવાની છે અને તે બાયોટેકનોલોજી ઉત્પાદન/બાયો-મોલેક્યુલર ઉત્પાદનની ખૂબ નજીક છે જે મોટાભાગે પ્રોટીન અને ડીએનએ/આરએનએ જેવા બાયોમોલેક્યુલ્સના ઉત્પાદન સાથે સંબંધિત છે. બાયોટેકનોલોજી અને વેટ નેનોટેકનોલોજીમાં કેટલાક ઓવરલેપ છે કારણ કે જીવંત વસ્તુઓ સ્વાભાવિક રીતે બોટમ-અપ એન્જિનિયર્ડ હોય છે અને બાયોટેકનોલોજિસ્ટ્સ દ્વારા આના કોઈપણ શોષણનો અર્થ એ છે કે તેઓ બોટમ-અપ એન્જિનિયરિંગમાં કામ કરે છે (જોકે મોટે ભાગે મોનોમર એકમોમાંથી પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ જેવા મેક્રોમોલેક્યુલ્સ ઉત્પન્ન કરવાના સ્તરે હોય છે. વેટ નેનોટેક, જોકે, જીવંત વસ્તુઓ અને તેમના ઘટકોનું ઇજનેરી પ્રણાલીઓ તરીકે વિશ્લેષણ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે અને તેનો ઉદ્દેશ પ્રણાલીના વર્તન પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ રાખવા માટે તેમને સંપૂર્ણપણે સમજવાનો અને સિદ્ધાંતો અને પદ્ધતિઓ મેળવવાનો છે જે વધુ વ્યાપક રીતે તળિયાના ઉત્પાદન માટે લાગુ કરી શકાય છે, અણુ અને પરમાણુ સ્કેલ પર દ્રવ્યને હેરફેર કરવા માટે અને નેનોમીટર અને માઇક્રોસ્કોપિક સ્કેલ પર મશીનો અથવા ઉપકરણો બનાવવા માટે. બાયોટેક મોટાભાગે કોઈપણ રીતે જીવંત પ્રણાલીઓનું શોષણ કરવા વિશે છે. મોલેક્યુલર બાયોલોજી અને સંબંધિત શાખાઓ ખાસ કરીને પ્રોટીનના કાર્યની પદ્ધતિની સરખામણી કરે છે-અને ઓછા પ્રમાણમાં ન્યુક્લિક એસિડ-જેમ કે "મોલેક્યુલર મશીનો". ઇજનેરો આ નેનોસ્કેલ મશીનોની નકલ એવી રીતે કરી શકે કે જેથી તેઓ થોડી કાર્યક્ષમતા સાથે ઉત્પન્ન થઈ શકે, તેમણે તળિયાના ઉત્પાદન તરફ ધ્યાન આપવું જોઈએ. બોટમ-અપ મેન્યુફેક્ચરિંગ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન વ્યક્તિગત અણુઓમાં હેરફેર કરવાનું કામ કરે છે, જેથી તેમના પ્લેસમેન્ટ અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ રહે. પછી પરમાણુ સ્કેલથી, નેનો મશીનો બનાવી શકાય છે અને જ્યાં સુધી તેઓ જરૂરી સામગ્રીની પુષ્કળ માત્રા સાથે વાતાવરણમાં ડિઝાઇન કરવામાં આવે ત્યાં સુધી પોતાને સ્વ-પ્રતિકૃતિ બનાવવા માટે પણ ડિઝાઇન કરી શકાય છે. કારણ કે આ પ્રક્રિયામાં વ્યક્તિગત અણુઓમાં હેરફેર કરવામાં આવે છે, તળિયેથી ઉપરના ઉત્પાદનને ઘણીવાર "અણુ દ્વારા અણુ" ઉત્પાદન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જો નેનો મશીનોના ઉત્પાદનને સુધારેલી તકનીકો દ્વારા વધુ સરળતાથી ઉપલબ્ધ કરાવી શકાય, તો તેની મોટી આર્થિક અને સામાજિક અસર થઈ શકે છે. આની શરૂઆત માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ પ્રણાલીઓના નિર્માણમાં સુધારા સાથે થશે અને પછી નેનોસ્કેલ બાયોલોજિકલ સેન્સરની રચના સાથે એવી વસ્તુઓ બનાવવાની મંજૂરી મળશે જેના વિશે હજુ સુધી વિચાર કરવામાં આવ્યો નથી. આનું કારણ એ છે કે "ભીનું" નેનોટેક તેના જીવનની શરૂઆતમાં જ છે. વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરો એકસરખું માને છે કે બાયોમિમેટિક્સ એ નેનોસ્કેલ મશીનો બનાવવાનું શરૂ કરવાની એક સરસ રીત છે. મનુષ્યો પાસે વસ્તુઓની મિકેનિક્સ વિશે ખરેખર નાના પાયે શીખવાનો પ્રયાસ કરવા માટે માત્ર થોડા હજાર વર્ષો છે. જો કે, પ્રકૃતિ લાખો વર્ષોથી નેનો મશીનોની રચના અને કાર્યક્ષમતાને પૂર્ણ કરવા પર કામ કરી રહી છે. આ જ કારણ છે કે એટીપી સિન્થેઝ જેવી નેનો મશીનો પહેલેથી જ આપણા શરીરમાં કામ કરી રહી છે, જે 95 ટકા સુધી સાંભળવામાં ન આવી હોય તેવી કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. "વેટ" વિ. "ડ્રાય" વેટ નેનોટેકનોલોજી એ ડ્રાય એન્જિનિયરિંગના વિરોધમાં વેટ એન્જિનિયરિંગનું એક સ્વરૂપ છે. ત્યાં વિવિધ ક્ષેત્રો છે જે તે બે પ્રકારના ઇજનેરી સાથે વ્યવહાર કરે છે. જીવવિજ્ઞાનીઓ, નેનો ટેકનોલોજીના દૃષ્ટિકોણથી, વેટ એન્જિનિયરિંગ સાથે કામ કરે છે. તેઓ જીવનમાં બનતી પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરે છે અને મોટાભાગે તે પ્રક્રિયાઓ જલીય વાતાવરણમાં થાય છે. આપણું શરીર મોટાભાગે પાણીથી બનેલું છે. ડ્રાય એન્જિનિયરિંગમાં ઇલેક્ટ્રિકલ અને મિકેનિકલ ઇજનેરો લાઇનની બીજી બાજુ છે. તેઓ એવી પ્રક્રિયાઓ અને ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલા છે જે જલીય વાતાવરણમાં થતી નથી. મોટાભાગના ભાગમાં, વેટ એન્જિનિયરિંગ "સોફ્ટ" સામગ્રી સાથે કામ કરે છે જે લવચીકતા માટે પરવાનગી આપે છે જે જૈવિક ઉત્પાદનમાં નેનોસ્કેલમાં મહત્વપૂર્ણ છે. ડ્રાય ઇજનેરો મોટે ભાગે સખત માળખા અને ભાગો સાથે વસ્તુઓનું સંચાલન કરે છે. આ તફાવતો એ હકીકતને કારણે છે કે બે પ્રકારના ઇજનેરોએ જે દળો સાથે વ્યવહાર કરવો પડે છે તે ખૂબ જ અલગ છે. મોટા પાયે, મોટાભાગની બાબતોમાં ન્યુટોનિયન ભૌતિકશાસ્ત્રનું પ્રભુત્વ છે. જો કે, જ્યારે કોઈ નેનોસ્કેલને જુએ છે, ખાસ કરીને જૈવિક બાબતોમાં, પ્રભુત્વ ધરાવતું બળ બ્રાઉનિયન ગતિ છે. કારણ કે નવા યુગમાં નેનોટેકનોલોજી મોટાભાગે એકબીજા સાથે મળીને શુષ્ક અને ભીના બંને સાથે વ્યવહાર કરવા જઈ રહી છે, તેથી સમાજ એન્જિનિયરિંગ અને ઉત્પાદનને જે રીતે જુએ છે તેમાં પરિવર્તન લાવવું પડશે. લોકોએ માત્ર એન્જિનિયરિંગમાં જ નહીં પરંતુ જીવવિજ્ઞાનમાં પણ સારી રીતે શિક્ષિત થવું પડશે કારણ કે બંનેનું એકીકરણ એ છે કે નેનોટેકનોલોજીમાં સૌથી મોટો સુધારો કેવી રીતે થશે. બ્રાઉનિયન ગતિ કારણ કે તે વેટ નેનોટેક સાથે સંબંધિત છે કુદરતી નેનો મશીનોના અસ્તિત્વ સાથે, "એક જટિલ ચોકસાઇ માઇક્રોસ્કોપિક-કદના મશીન કે જે મશીનની પ્રમાણભૂત વ્યાખ્યાને બંધબેસે છે", જેમ કે ATP સિન્થેઝ અને T4 બેક્ટેરિયોફેજ, વૈજ્ઞાનિકો અને જીવવિજ્ઞાનીઓ જાણે છે કે તેઓ સમાન સ્કેલ પર સમાન પ્રકારના મશીનો બનાવવા માટે સક્ષમ છે. જો કે, પ્રકૃતિને આ નેનો મશીનોના નિર્માણ અને નિર્માણને પૂર્ણ કરવા માટે લાંબો સમય લાગ્યો છે અને માનવજાતિએ હમણાં જ તેમાં વધુ રસ સાથે જોવાનું શરૂ કર્યું છે. આ રસ એ. ટી. પી. સિન્થેઝ (એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ) જેવા નેનો મશીનોના અસ્તિત્વને કારણે પેદા થયો હોઈ શકે છે, જે "ડીએનએ પછી બીજા ક્રમે છે". એ. ટી. પી. એ મુખ્ય ઊર્જા પરિવર્તક છે જે આપણા શરીરમાં સમાયેલું છે અને તેના વિના, જીવન જે આપણે જાણીએ છીએ તે વિકાસ પામી શકશે નહીં અથવા ટકી પણ શકશે નહીં. બ્રાઉનિયન ગતિને જટિલ નેનો મશીનો સાથે શું લેવાદેવા છે? બ્રાઉનિયન ગતિ એ અવ્યવસ્થિત, સતત વધઘટ કરતું બળ છે જે માઇક્રોસ્કેલ પર હોય તેવા વાતાવરણમાં શરીર પર કાર્ય કરે છે. આ તે બળ છે જેની સાથે યાંત્રિક ઇજનેરો અને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વ્યવહાર કરવા માટે ટેવાયેલા નથી કારણ કે, માનવજાત જે મોટા પાયે વસ્તુઓ વિશે વિચારવાનું વલણ ધરાવે છે, તે બળને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર નથી. લોકો ગુરુત્વાકર્ષણ, જડતા અને અન્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર આધારિત બળો વિશે વિચારે છે જે આપણા પર હંમેશાં કાર્ય કરે છે, જો કે નેનોસ્કેલ પર તે બળો મોટે ભાગે "નગણ્ય" હોય છે. મનુષ્યો દ્વારા નેનો મશીનોને ફરીથી બનાવવા માટે, કાં તો એવી શોધોની જરૂર પડશે જે આપણને બ્રાઉનીયન ગતિનો કુદરતની જેમ "ઉપયોગ" કેવી રીતે કરવો તે સમજવાની મંજૂરી આપે અથવા આ શક્તિઓનો સામનો કરવા માટે પૂરતી કઠોર સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને તેની આસપાસ કામ કરવાનો માર્ગ શોધે. પ્રકૃતિ જે રીતે બ્રાઉનિયન ગતિનો ઉપયોગ કરી શકી છે તે સ્વ-સંયોજન દ્વારા છે. આ બળ આપણા શરીરમાં રહેલા તમામ પ્રોટીન અને એમિનો એસિડને ધક્કો મારે છે અને ખેંચે છે અને તેમને તમામ પ્રકારના સંયોજનોમાં એક સાથે જોડે છે. જે સંયોજનો અલગથી કામ કરતા નથી અને તેમના અવ્યવસ્થિત જોડાણ સાથે ચાલુ રહે છે, તેમ છતાં, જે સંયોજનો કામ કરે છે તે ATP સિન્થેઝ જેવી વસ્તુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રકૃતિ 95 ટકા કાર્યક્ષમ નેનો મશીન બનાવી શકી છે, જે એક એવી સિદ્ધિ છે જે મનુષ્ય હજુ સુધી હાંસલ કરી શક્યો નથી. આ બધું એટલા માટે છે કારણ કે પ્રકૃતિ શક્તિઓની આસપાસ કામ કરવાનો પ્રયાસ કરતી નથી; તે તેનો લાભ લે છે. તેમની આંતરિક રાસાયણિક સંશ્લેષણ મશીનરીનો લાભ લેવા માટે સંવર્ધનમાં વધતા કોષોને નેનોટેકનોલોજીનું એક સ્વરૂપ ગણી શકાય પરંતુ આ મશીનરીને જીવંત કોષોની બહાર પણ હેરફેર કરવામાં આવી છે. સંદર્ભો નેનો ટેકનોલોજી