Wet nanotechnology
वेट नैनोटेक्नोलॉजी (जिसे वेट नैनोटेक के रूप में भी जाना जाता है) में छोटे से बड़े द्रव्यमान तक काम करना शामिल है। वेट नैनोटेक्नोलॉजी के लिए पानी की आवश्यकता होती है जिसमें प्रक्रिया होती है। इस प्रक्रिया में रसायनज्ञ और जीवविज्ञानी भी शामिल हैं जो अलग-अलग अणुओं को एक साथ रखकर बड़े पैमाने तक पहुंचने की कोशिश कर रहे हैं। जबकि एरिक ड्रेक्सलर ने नैनो-असेंबलर के सूखे काम करने का विचार रखा, गीले नैनोटेक संभावित पहला क्षेत्र प्रतीत होता है जिसमें नैनो-असेंबलर जैसा कुछ आर्थिक परिणाम प्राप्त कर सकता है। फार्मास्युटिकल्स और बायोसाइंस अधिकांश नैनोटेक स्टार्ट-अप्स की केंद्रीय विशेषताएं हैं। रिचर्ड ए. एल जोन्स नैनोटेक्नोलॉजी को कहते हैं जो प्राकृतिक नैनोटेक्नोलॉजी के टुकड़ों को चुरा लेता है और उन्हें सिंथेटिक संरचना बायोक्लेप्टिक नैनोटेक्नोलॉजी में डाल देता है। वह प्रकृति के डिजाइन सिद्धांतों बायोमिमेटिक नैनोटेक्नोलॉजी के अनुसार सिंथेटिक सामग्री के साथ निर्माण का आह्वान करते हैं। इन मार्गदर्शक सिद्धांतों का उपयोग करने से खरबों नैनोटेक रोबोट हो सकते हैं, जो संरचनात्मक गुणों में बैक्टीरिया से मिलते-जुलते हैं, जो चिकित्सा उपचार करने के लिए किसी व्यक्ति के रक्त प्रवाह में प्रवेश करते हैं। पृष्ठभूमि वेट नैनोटेक्नोलॉजी नैनोटेक का एक प्रत्याशित नया उप-विषय है जिसमें ज्यादातर वेट इंजीनियरिंग के विभिन्न रूपों का प्रभुत्व होने वाला है। जिन प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाएगा वे जलीय घोल में होने जा रहे हैं और जैव प्रौद्योगिकी निर्माण/जैव-आणविक निर्माण के बहुत करीब हैं जो काफी हद तक प्रोटीन और डी. एन. ए./आर. एन. ए. जैसे जैव अणुओं के उत्पादन से संबंधित है। जैव प्रौद्योगिकी और आर्द्र नैनो प्रौद्योगिकी में कुछ अंतर है क्योंकि जीवित चीजें स्वाभाविक रूप से नीचे से ऊपर की ओर इंजीनियर होती हैं और जैव प्रौद्योगिकीविदों द्वारा इसके किसी भी दोहन का मतलब है कि वे नीचे से ऊपर की ओर इंजीनियरिंग में काम करते हैं (हालांकि ज्यादातर मोनोमर इकाइयों से प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड जैसे मैक्रोमोलेक्यूल्स के उत्पादन के स्तर पर। वेट नैनोटेक, हालांकि, जीवित चीजों और उनके घटकों का इंजीनियरिंग प्रणालियों के रूप में विश्लेषण करना चाहता है और इसका उद्देश्य प्रणाली के व्यवहार पर पूर्ण नियंत्रण रखने के लिए उन्हें पूरी तरह से समझना और उन सिद्धांतों और विधियों को प्राप्त करना है जिन्हें निर्माण के लिए अधिक व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है, परमाणु और आणविक पैमाने पर पदार्थ में हेरफेर करने के लिए और नैनोमीटर और सूक्ष्म पैमाने पर मशीन या उपकरण बनाने के लिए। बायोटेक ज्यादातर किसी भी तरह से जीवित प्रणालियों का दोहन करने के बारे में है। आणविक जीवविज्ञान और संबंधित विषय विशेष रूप से प्रोटीन के कार्य के तंत्र की तुलना करते हैं-और कुछ हद तक न्यूक्लिक एसिड-जैसे "आणविक मशीनें"। इंजीनियरों को इन नैनोस्केल मशीनों की नकल इस तरह से करने के लिए कि उन्हें कुछ दक्षता के साथ उत्पादित किया जा सके, उन्हें निचले स्तर के विनिर्माण पर ध्यान देना चाहिए। बॉटम-अप विनिर्माण निर्माण प्रक्रिया के दौरान अलग-अलग परमाणुओं में हेरफेर करने से संबंधित है, ताकि उनके स्थान और अंतःक्रियाओं पर पूर्ण नियंत्रण हो। फिर परमाणु पैमाने से, नैनो मशीनों को बनाया जा सकता है और यहां तक कि खुद को स्वयं-प्रतिकृति बनाने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है जब तक कि वे आवश्यक सामग्री की प्रचुर मात्रा के साथ एक वातावरण में डिज़ाइन किए जाते हैं। क्योंकि इस प्रक्रिया में अलग-अलग परमाणुओं में हेरफेर किया जा रहा है, बॉटम-अप निर्माण को अक्सर "परमाणु द्वारा परमाणु" निर्माण के रूप में संदर्भित किया जाता है। यदि नैनो मशीनों के निर्माण को बेहतर तकनीकों के माध्यम से अधिक आसानी से उपलब्ध कराया जा सकता है, तो एक बड़ा आर्थिक और सामाजिक प्रभाव पड़ सकता है। यह सूक्ष्म विद्युत-यांत्रिक प्रणालियों के निर्माण में सुधार के साथ शुरू होगा और फिर उन चीजों के साथ नैनोस्केल जैविक संवेदक के निर्माण की अनुमति देगा जिनके बारे में अभी तक सोचा नहीं गया है। ऐसा इसलिए है क्योंकि "वेट" नैनोटेक केवल अपने जीवन की शुरुआत में है। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को समान रूप से लगता है कि बायोमिमेटिक्स नैनोस्केल मशीनें बनाने की शुरुआत करने का एक शानदार तरीका है। मनुष्यों के पास वास्तव में छोटे पैमाने पर चीजों के यांत्रिकी के बारे में जानने की कोशिश करने के लिए केवल कुछ हजार साल हैं। हालाँकि, प्रकृति लाखों वर्षों से नैनो मशीनों के डिजाइन और कार्यक्षमता को परिपूर्ण बनाने पर काम कर रही है। यही कारण है कि हमारे शरीर में पहले से ही ए. टी. पी. सिंथेस जैसी नैनो मशीनें काम कर रही हैं, जिनकी दक्षता 95 प्रतिशत है। "वेट" बनाम "ड्राई" वेट नैनोटेक्नोलॉजी ड्राई इंजीनियरिंग के विपरीत वेट इंजीनियरिंग का एक रूप है। अलग-अलग क्षेत्र हैं जो उन दो प्रकार की इंजीनियरिंग से संबंधित हैं। जीवविज्ञानी, नैनो प्रौद्योगिकी के दृष्टिकोण से, वेट इंजीनियरिंग से निपटते हैं। वे जीवन में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करते हैं, और अधिकांश भाग के लिए वे प्रक्रियाएँ जलीय वातावरण में होती हैं। हमारा शरीर ज्यादातर पानी से बना है। ड्राई इंजीनियरिंग में इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल इंजीनियर लाइन के दूसरी तरफ हैं। वे उन प्रक्रियाओं और निर्माण से जुड़े होते हैं जो जलीय वातावरण में नहीं होते हैं। अधिकांश भाग के लिए, वेट इंजीनियरिंग "नरम" सामग्री से संबंधित है जो लचीलेपन की अनुमति देती है जो जैविक निर्माण में नैनोस्केल में महत्वपूर्ण है। ड्राई इंजीनियर ज्यादातर कठोर संरचनाओं और भागों के साथ चीजों को संभालते हैं। ये अंतर इस तथ्य के लिए उत्पन्न होते हैं कि दो प्रकार के इंजीनियरों को जिन ताकतों से निपटना पड़ता है, वे बहुत अलग हैं। बड़े पैमाने पर, अधिकांश चीजों पर न्यूटनियन भौतिकी का प्रभुत्व है। हालाँकि, जब कोई नैनोस्केल को देखता है, विशेष रूप से जैविक मामलों में, प्रमुख बल ब्राउनियन गति है। क्योंकि नए युग में नैनोटेक्नोलॉजी एक-दूसरे के साथ मिलकर सूखे और गीले दोनों से निपटने जा रही है, इसलिए समाज को इंजीनियरिंग और विनिर्माण को देखने के तरीके में बदलाव करना होगा। लोगों को न केवल इंजीनियरिंग में बल्कि जीव विज्ञान में भी अच्छी तरह से शिक्षित होना होगा क्योंकि दोनों के एकीकरण से नैनो प्रौद्योगिकी में सबसे बड़ा सुधार होगा। ब्राउनियन गति जैसा कि यह वेट नैनोटेक से संबंधित है प्राकृतिक नैनो मशीनों के अस्तित्व के साथ, "एक जटिल सटीक सूक्ष्म आकार की मशीन जो एक मशीन की मानक परिभाषा में फिट बैठती है", जैसे कि ए. टी. पी. सिंथेस और टी4 बैक्टीरियोफेज, वैज्ञानिक और जीवविज्ञानी जानते हैं कि वे एक ही पैमाने पर समान प्रकार की मशीनें बनाने में सक्षम हैं। हालाँकि, प्रकृति के पास इन नैनो मशीनों के निर्माण और निर्माण को पूरा करने के लिए एक लंबा समय रहा है और मानव जाति ने अभी-अभी उन्हें अधिक रुचि के साथ देखना शुरू किया है। यह रुचि ए. टी. पी. सिंथेस (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) जैसी नैनो मशीनों के अस्तित्व के कारण पैदा हुई होगी, जो "केवल डी. एन. ए. के बाद दूसरे स्थान पर है।" ए. टी. पी. मुख्य ऊर्जा परिवर्तक है जो हमारे शरीर में होता है और इसके बिना जीवन जैसा कि हम जानते हैं कि यह पनपने या जीवित रहने में भी सक्षम नहीं होगा। ब्राउनियन गति का जटिल नैनो मशीनों से क्या लेना-देना है? ब्राउनियन गति एक यादृच्छिक, लगातार उतार-चढ़ाव वाला बल है जो एक सूक्ष्म पैमाने पर वातावरण में एक वस्तु पर कार्य करता है। यह वह बल है जिससे निपटने के लिए यांत्रिक इंजीनियर और भौतिक विज्ञानी अभ्यस्त नहीं हैं क्योंकि बड़े पैमाने पर मानव जाति चीजों के बारे में सोचने की प्रवृत्ति रखती है, इस बल को ध्यान में रखने की आवश्यकता नहीं है। लोग गुरुत्वाकर्षण, जड़ता और अन्य भौतिकी आधारित बलों के बारे में सोचते हैं जो हर समय हम पर कार्य करते हैं, हालांकि नैनोस्केल पर वे बल ज्यादातर "नगण्य" होते हैं। मनुष्यों द्वारा नैनो मशीनों को फिर से बनाने के लिए, या तो ऐसी खोजों की आवश्यकता होगी जो हमें यह समझने की अनुमति दें कि प्रकृति की तरह ब्राउनियन गति का "दोहन" कैसे किया जाए या इन शक्तियों का सामना करने के लिए पर्याप्त कठोर सामग्री का उपयोग करके इसके चारों ओर काम करने का एक तरीका खोजें। जिस तरह से प्रकृति ब्राउनियन गति का दोहन करने में सक्षम रही है, वह आत्म-संयोजन के माध्यम से है। यह बल हमारे शरीर में सभी प्रोटीन और अमीनो एसिड को धक्का देता है और खींचता है और उन्हें सभी प्रकार के संयोजनों में एक साथ रखता है। जो संयोजन अलग से काम नहीं करते हैं और अपने यादृच्छिक लगाव के साथ जारी रहते हैं, हालांकि, जो संयोजन काम करते हैं वे ए. टी. पी. सिंथेस जैसी चीजों का उत्पादन करते हैं। इस प्रक्रिया के माध्यम से प्रकृति एक नैनो मशीन बनाने में सक्षम हुई है जो 95 प्रतिशत कुशल है, जो एक ऐसी उपलब्धि है जिसे मनुष्य अभी तक पूरा नहीं कर पाए हैं। यह सब इसलिए है क्योंकि प्रकृति शक्तियों के इर्द-गिर्द काम करने की कोशिश नहीं करती है; यह उन्हें अपने लाभ पर उपयोग करती है। अपनी आंतरिक रासायनिक संश्लेषण मशीनरी का लाभ उठाने के लिए संवर्धन में बढ़ती कोशिकाओं को नैनो प्रौद्योगिकी का एक रूप माना जा सकता है, लेकिन इस मशीनरी को जीवित कोशिकाओं के बाहर भी हेरफेर किया गया है। संदर्भ नैनोटेक्नोलॉजी