Nanocar
نینوکار ایک انو ہے جسے 2005 میں رائس یونیورسٹی میں پروفیسر جیمز ٹور کی سربراہی میں ایک گروپ نے ڈیزائن کیا تھا۔ نام کے باوجود، اصل نینوکار میں سالماتی موٹر نہیں ہوتی، اس لیے یہ واقعی کار نہیں ہے۔ بلکہ، اسے اس سوال کا جواب دینے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا کہ دھات کی سطحوں پر فلرین کس طرح حرکت کرتے ہیں ؛ خاص طور پر، چاہے وہ رول کریں یا سلائیڈ کریں (وہ رول کریں)۔ یہ مالیکیول ایک ایچ کی شکل کے 'چیسیس' پر مشتمل ہوتا ہے جس کے چاروں کونوں پر فلرین گروپ ہوتے ہیں جو پہیوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔ جب سونے کی سطح پر منتشر ہوتے ہیں، تو مالیکیول اپنے فلرین گروپوں کے ذریعے خود کو سطح سے منسلک کرتے ہیں اور اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپی کے ذریعے ان کا پتہ لگایا جاتا ہے۔ کوئی بھی ان کی سمت کا اندازہ لگا سکتا ہے کیونکہ فریم کی لمبائی اس کی چوڑائی سے تھوڑی کم ہے۔ سطح کو 200 ڈگری سیلسیس تک گرم کرنے پر مالیکیول آگے اور پیچھے حرکت کرتے ہیں جب وہ اپنے فلرین "پہیوں" پر گھومتے ہیں۔ نینوکار گھومنے کے قابل ہوتا ہے کیونکہ فلرین وہیل کاربن-کاربن سنگل بانڈ کے ذریعے الکین "ایکسل" پر نصب ہوتا ہے۔ پڑوسی کاربن پر موجود ہائیڈروجن آزاد گردش میں کوئی بڑی رکاوٹ نہیں ہے۔ جب درجہ حرارت کافی زیادہ ہوتا ہے، تو چار کاربن کاربن بانڈ گھومتے ہیں اور کار گھومتی ہے۔ کبھی کبھار حرکت کی سمت سالمے کے محور کے طور پر بدل جاتی ہے۔ رائس کے پروفیسر کیون کیلی نے ایس ٹی ایم کی نوک سے مالیکیول کو کھینچ کر رولنگ ایکشن کی تصدیق کی۔ آزاد ابتدائی تصوراتی شراکت سالماتی "ٹنکرٹوئز" سے بنے نینوکار کے تصور کو سب سے پہلے ایم ٹی نے قیاس کیا تھا۔ سالماتی نینو ٹیکنالوجی پر پانچویں دور اندیشی کانفرنس میں مائیکلیوز (نومبر 1997)۔ اس کے بعد، ایک توسیعی ورژن اینلز آف امپروبیبل ریسرچ میں شائع ہوا۔ یہ مقالے نچلے درجے کی ڈریکسلرین نینو ٹیکنالوجی کی حدود اور ایرک ڈریکسلر کی طرف سے پیش کردہ میکانکی تشبیہات کو کس حد تک انجام دیا جا سکتا ہے اس کی تصوراتی حدود پر بنیادی بحث میں اتنا سنجیدہ حصہ نہیں تھے۔ اس نینوکار تصور کی اہم خصوصیت یہ حقیقت تھی کہ تمام سالماتی اجزاء کے ٹنکرٹوائے معلوم اور ترکیب شدہ مالیکیول تھے (افسوس، کچھ بہت ہی غیر ملکی اور حال ہی میں دریافت ہوئے، جیسے۔ اسٹافینس، اور خاص طور پر-فیرک وہیل، 1995)، کچھ ڈریکسلرین ڈائمنڈائڈ ڈھانچوں کے برعکس جو صرف پیش کیے گئے تھے اور کبھی ترکیب نہیں کیے گئے تھے ؛ اور ڈرائیو سسٹم جو فیرک وہیل میں سرایت کیا گیا تھا اور سبسٹریٹ کے غیر یکساں یا وقت پر منحصر مقناطیسی میدان کے ذریعے چلایا گیا تھا-ایک "پہیے میں انجن" تصور۔ نینو ڈریگر، جسے دنیا کی سب سے چھوٹی گرم چھڑی کہا جاتا ہے، ایک سالماتی نینوکار ہے۔ ڈیزائن پچھلے نینوکار ڈیزائنوں میں بہتری لاتا ہے اور سالماتی مشینیں بنانے کی طرف ایک قدم ہے۔ یہ نام نینوکار کی ڈریگسٹر سے مشابہت سے آیا ہے، کیونکہ اس کے اسٹیگرڈ وہیل فٹمنٹ میں ایک چھوٹا محور ہوتا ہے جس کے سامنے چھوٹے پہیے ہوتے ہیں اور پیچھے بڑے پہیوں کے ساتھ ایک بڑا محور ہوتا ہے۔ نینوکار رائس یونیورسٹی کے رچرڈ ای سمیلی انسٹی ٹیوٹ نینو اسکیل سائنس اینڈ ٹیکنالوجی میں جیمز ٹور، کیون کیلی اور اس کی تحقیق میں شامل دیگر ساتھیوں کی ٹیم نے تیار کیا تھا۔ پچھلا نینوکار 3 سے 4 نینو میٹر تیار کیا گیا تھا جو [کی چوڑائی؟] سے تھوڑا زیادہ تھا۔ ڈی این اے کا ایک اسٹرینڈ اور انسانی بالوں سے تقریبا 20,000 گنا پتلا تھا۔ ان نینو کاروں کو ان کے چار پہیوں کے طور پر کاربن بکی بال کے ساتھ بنایا گیا تھا، اور جس سطح پر انہیں رکھا گیا تھا اسے حرکت دینے کے لیے درجہ حرارت کی ضرورت تھی۔ دوسری طرف، ایک نینوکار جس میں پی-کاربورن پہیے استعمال ہوتے ہیں، گھومنے کے بجائے برف پر پھسلتا ہوا چلتا ہے۔ اس طرح کے مشاہدات نینو کاروں کی پیداوار کا باعث بنے جن کے دونوں پہیے ڈیزائن تھے۔ نینو ڈریگر انسانی بالوں سے 50,000 گنا پتلا ہوتا ہے اور اس کی سب سے زیادہ رفتار 0.014 ملی میٹر فی گھنٹہ (0.0006 انچ/گھنٹہ یا 3.89 × 10−9 میٹر/سیکنڈ) ہوتی ہے۔ پیچھے کے پہیے گول فلرین مالیکیول، یا بکی بال ہوتے ہیں، جو ہر ایک ساٹھ کاربن ایٹموں پر مشتمل ہوتے ہیں، جو سونے کی ایک بہت ہی باریک پرت سے بنی ڈریگ اسٹرپ کی طرف راغب ہوتے ہیں۔ اس ڈیزائن نے ٹور کی ٹیم کو کم درجہ حرارت پر آلہ چلانے کے قابل بھی بنایا۔ نینو ڈریگر اور دیگر نینو مشینیں اشیاء کی نقل و حمل میں استعمال کے لیے ڈیزائن کی گئی ہیں۔ ٹیکنالوجی کو کمپیوٹر سرکٹس اور الیکٹرانک اجزاء کی تیاری میں، یا انسانی جسم کے اندر دواسازی کے ساتھ مل کر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹور نے یہ بھی قیاس کیا کہ نینوکار تحقیق سے حاصل ہونے والا علم مستقبل میں موثر اتپریرک نظام بنانے میں مدد کرے گا۔ دھات کی سطح Kudernac et al پر چار پہیوں والے مالیکیول کی برقی طور پر چلنے والی دشاتمک حرکت۔ ایک خاص طور پر ڈیزائن کردہ مالیکیول کو بیان کیا جس میں چار موٹرائزڈ "پہیے" ہوتے ہیں۔ مالیکیول کو تانبے کی سطح پر جمع کرکے اور اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ کے الیکٹرانوں سے انہیں کافی توانائی فراہم کرکے وہ کچھ مالیکیولز کو ایک مخصوص سمت میں چلانے کے قابل ہو گئے، بالکل کار کی طرح، یہ پہلا واحد مالیکیول ہے جو کسی سطح پر ایک ہی سمت میں حرکت جاری رکھنے کے قابل ہے۔ غیر لچکدار الیکٹران ٹنلنگ روٹرز میں تشکیلی تبدیلیوں کو جنم دیتی ہے اور مالیکیول کو تانبے کی سطح پر آگے بڑھاتی ہے۔ انفرادی موٹر اکائیوں کی گھماؤ حرکت کی سمت کو تبدیل کرکے، خود سے چلنے والا سالماتی 'چار پہیہ' ڈھانچہ بے ترتیب یا ترجیحی طور پر لکیری راستوں کی پیروی کر سکتا ہے۔ یہ ڈیزائن زیادہ نفیس سالماتی مکینیکل نظاموں کی تلاش کے لیے ایک نقطہ آغاز فراہم کرتا ہے، شاید ان کی حرکت کی سمت پر مکمل کنٹرول کے ساتھ۔ برقی طور پر چلنے والا یہ نینوکار یونیورسٹی آف گروننگن کے کیمسٹ برنارڈ ایل فیرنگا کی نگرانی میں بنایا گیا تھا، جنہیں جین پیئر سوویج اور جے فریزر اسٹوڈارٹ کے ساتھ مل کر نینو موٹروں پر اپنے اہم کام کے لیے 2016 میں کیمسٹری کا نوبل انعام دیا گیا تھا۔ موٹر نینوکار ایک مصنوعی سالماتی موٹر کے ساتھ مستقبل کا نینوکار جین فرانکوئس مورین اور دیگر نے تیار کیا ہے۔ یہ کاربورین پہیوں اور ہلکی طاقت والی ہیلیسین مصنوعی سالماتی موٹر سے لیس ہے۔ اگرچہ موٹر کا حصہ حل میں یک طرفہ گردش کو ظاہر کرتا ہے، لیکن سطح پر روشنی سے چلنے والی حرکت کا مشاہدہ ہونا ابھی باقی ہے۔ پانی اور دیگر مائعوں میں نقل و حرکت کا احساس مستقبل میں مالیکیولر پروپیلر کے ذریعے بھی کیا جا سکتا ہے۔ مزید دیکھیں نینو پوٹین نینوکار ریس حوالہ جات سالماتی مشینیں نینو ٹیکنالوجی