യഥാർഥത്തിൽ ഗ്രാഫീൻ മേന്മയേറിയ വസ്തുവാണോ?; ഊഹാപോഹങ്ങൾക്ക് വിരാമമിട്ട് ഗവേഷകന്റെ മറുപടി

ഗ്രാഫീനെന്ന അദ്ഭുത വസ്തു ശാസ്ത്രജ്ഞ, ഗവേഷക സർക്കിളുകളിൽ ചർച്ചയാകാൻ തുടങ്ങിയിട്ട് കുറച്ചുകാലമായി. എന്താണ് ഇതിന്റെ പ്രത്യേകതകളും സവിശേഷതകളും? കേരളത്തിൽ ഗ്രാഫീൻ സെന്റർ സ്ഥാപിക്കാൻ ഡിജിറ്റൽ സർവകലാശാല പദ്ധതി ഒരുക്കിയിരിക്കേ ഈ ചോദ്യം പ്രസക്തമാകുന്നു.

ഗ്രാഫീൻ: അരങ്ങൊരുങ്ങുന്നത് കേരളത്തിൽ പുതിയൊരു ‘പദാർഥ’ വിപ്ലവത്തിന്

കേരള ഡിജിറ്റൽ സർവകലാശാലയുടെ ആഭിമുഖ്യത്തിൽ കേരളത്തിൽ ഒരു ഗ്രാഫീൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് തുടങ്ങുന്നതിനെക്കുറിച്ച് കഴിഞ്ഞ ദിവസങ്ങളിൽ  വാർത്തകൾ വന്നു. അപൂർവമായ സവിശേഷതകൾ ഒത്തിണങ്ങിയ വസ്തുവാണ് ഗ്രാഫീൻ. ഈ വസ്തുവിലുള്ള പ്രയോജനകരമായ ഗവേഷണ പഠനങ്ങളാണ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

എന്താണ് ഗ്രാഫീൻ ഇത്രത്തോളം ശ്രദ്ധ നേടുന്നത്. എന്താണ് ഇതിന്റെ പ്രത്യേകതകൾ? 

കേരളത്തിൽ നിന്നുള്ള നാനോടെക്നോളജി ഗവേഷകനും യുഎസിലെ സെൻട്രൽ ഫ്ലോറിഡ സർവകലാശാലയിൽ ഒപ്റ്റിക്സ്& എൻജിനീയറിങ് പ്രഫസറുമായ ഡോ.ജയൻ തോമസ് ഗ്രാഫീനെക്കുറിച്ച് വിശദീകരിക്കുന്നു. കൊച്ചിൻ സർവകലാശാലയിൽ നിന്നു കെമിസ്ട്രി/ മെറ്റീരിയൽ സയൻസിൽ പിഎച്ച്ഡി നേടിയ ഡോ. ജയൻ, ആണവോർജ വകുപ്പിന്റെ ഡോ. കെ.എസ്.കൃഷ്ണൻ ഫെലോഷിപ് നേടിയിട്ടുണ്ട്. 2001ൽ അരിസോന സർവകലാശാലയിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞനായാണ് ഡോ. ജയൻ, യുഎസിലെ തന്റെ ഗവേഷണ ജീവിതം തുടങ്ങിയത്. 2011ൽ സെൻട്രൽ ഫ്ലോറിഡ സർവകലാശാലയിലെത്തി. 130ൽ അധികം പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങൾ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേരിലുണ്ട്. 2015ലെ ആർആൻഡി 100 അവാർഡ് ഉൾപ്പെടെ പുരസ്കാരങ്ങൾ നേടിയിട്ടുള്ള ഡോ.ജയൻ, ഗ്രാഫീനെക്കുറിച്ച് വിവിധ തലങ്ങളിൽ ഗവേഷണം നടത്തുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്.

∙ കേരളത്തിൽ ഗ്രാഫീൻ ഗവേഷണത്തിനായി ഒരു സവിശേഷ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് സ്ഥാപിക്കാൻ ഒരുങ്ങുകയാണ്. എന്താണ് ഇതിനെക്കുറിച്ചുള്ള അഭിപ്രായം?

ഇതു വളരെ നവീനമായ മേഖലയാണ്. അതിനൂതനമായ ഗവേഷണവും വികസനപ്രവർത്തനങ്ങളും ആവശ്യമാണ്. ഗ്രാഫീൻ ഒട്ടേറെ കാര്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ പല ഗവേഷണമേഖലകൾ തിരയണം. വിവിധ ശാസ്ത്ര, എൻജിനീയറിങ് മേഖലകളിൽ പഠിക്കുന്ന വിദ്യാർഥികൾക്ക് ഗ്രാഫീനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിലും ഗവേഷണത്തിലും ഏർപ്പെടാൻ കഴിയും.

പുതുതായി സ്ഥാപിക്കുന്ന ഗ്രാഫീൻ സെന്ററിനെപ്പോലുള്ള ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾക്ക് ഗ്രാഫീന്റെ വിവിധ സാധ്യതകളിൽ ഗവേഷണം നടത്തുന്നവരെ ഒരുമിച്ചു കൊണ്ടുവരാൻ സാധിക്കും. ഇതുവഴി പുതിയ ആശയങ്ങളും ദിശകളും ഉരുത്തിരിയും. ഇത്തരം സെന്ററുകൾക്കൊപ്പം ബിസിനസ് ഇൻക്യുബേറ്ററുകൾ കൂടി തുടങ്ങണമെന്നാണു എന്റെ അഭിപ്രായം. സ്റ്റാർട്ടപ് കമ്പനികൾക്ക് അനുകൂലമായ അന്തരീക്ഷം ഇതൊരുക്കും. ലാബുകളിലെ ഗവേഷണത്തിന്റെ വാണിജ്യവത്കരണത്തിനെയും ഇതു പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും.

∙ ഗ്രാഫീനു കഴിഞ്ഞ കുറച്ചുകാലമായി വലിയ ശ്രദ്ധ ലഭിക്കുന്നുണ്ട്. ഇത് വെറുമൊരു ഊഹാപോഹവും പ്രതീക്ഷയുമാണോ? അതോ ശരിക്കും ഗ്രാഫീൻ മേന്മയേറിയ വസ്തുവാണോ?

ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഒറ്റപ്പാളി എന്ന നിലയിലായിരുന്നു ഗ്രാഫീൻ അറിയപ്പെട്ടിരുന്നത്, പതിറ്റാണ്ടുകളോളം. എന്നാൽ ഈ പാളി വേർതിരിച്ചെടുത്തതും 2010ൽ ഈ ഗവേഷണത്തിനു നോബൽ പുരസ്കാരം ലഭിച്ചതും ഈ ഗവേഷണ മേഖലയിൽ വലിയ രാജ്യാന്തര ശ്രദ്ധ ക്ഷണിച്ചു വരുത്തി. ഏറ്റവും കരുത്തുറ്റ വസ്തു, ഏറ്റവും കട്ടികുറഞ്ഞ വസ്തു, വൈദ്യുതി, താപം എന്നിവയുടെ ഏറ്റവും മികച്ച ചാലകം തുടങ്ങി ഒട്ടേറെ ഗുണങ്ങൾ ഒരൊറ്റ വസ്തുവിൽ ഒത്തിണങ്ങിയത്, ഒരു സൂപ്പർ മെറ്റീരിയൽ എന്ന പരിവേഷം ഗ്രാഫീനു നൽകി. നാനോ തലത്തിൽ ഇപ്പോഴും ഗ്രാഫീന് വളരേയേറെ പ്രസക്തിതയുണ്ട്. ഇന്നത്തെക്കാലത്ത് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള സർവകലാശാലകളും ലാബുകളും വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിൽ ഗ്രാഫീനെ ഉപയോഗപ്പെടുത്താനാണു ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. വലിയ തോതിലുള്ള ഉത്പാദനം, പ്രോസസിങ് ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയ എന്നിവയിൽ ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടെങ്കിലും പല സാങ്കേതികവിദ്യകളിലും ഗ്രാഫീനു വലിയ മാറ്റങ്ങൾ നടത്താനൊക്കും.

∙ ഗ്രാഫീൻ ഭാവിയിൽ മാറ്റങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന ചില മേഖലകൾ?

ഊർജ സംരക്ഷണം, ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, സെൻസറുകൾ, കോംപസിറ്റ് വസ്തുക്കൾ, കോട്ടിങ്ങുകൾ, ഡിസ്പ്ലേ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയിലെല്ലാം ഗ്രാഫീൻ ഉപയോഗപ്രദമാകും. വൻകിട രീതിയിൽ ഗ്രാഫീൻ വാണിജ്യ ആവശ്യത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് കുറച്ചു സമയമെടുക്കും.

∙ ഗ്രാഫീൻ ഗവേഷണം ഇന്ത്യയിൽ എത്രത്തോളമുണ്ട്? രാജ്യാന്തരതലത്തിൽ താരതമ്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമോ?

ഇന്ത്യയിൽ പല റിസർച് ഗ്രൂപ്പുകളും ഗ്രാഫീൻ ഗവേഷണത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഊർജ സംരക്ഷണം, ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, സെൻസറുകൾ, ബയോമെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിലെല്ലാമാണു ഗവേഷണം കൂടുതൽ. രാജ്യാന്തര തലത്തിൽ ഗ്രാഫീനെ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തി‍ൽ ഉപയോഗിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ തകൃതിയാണ്. ഇത് ഇന്ത്യയിൽ പിന്നോട്ടാണ്. ഈ മേഖലയിൽ ഗവേഷണം ഊർജിതപ്പെടണം.

∙ ഗ്രാഫീൻ മേഖലയിൽ താങ്കൾ ഒരുപാടു ഗവേഷണം നടത്തിയിട്ടുണ്ടല്ലോ, അതെക്കുറിച്ച്?

പല ഗവേഷണങ്ങൾക്കായി ഞങ്ങൾ ഗ്രാഫീൻ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. അടുത്തിടെ ഗ്രാഫീൻ ഉപയോഗിച്ച് ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് ന്യൂറോമോർഫിക് സിനാപ്സസ് എന്ന ഉപകരണമുണ്ടാക്കാമെന്ന് ഞങ്ങൾ തെളിയിച്ചു. നമ്മുടെ തലച്ചോറിലെ കാഴ്ചയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടുള്ള കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം അനുകരിക്കുന്നവയാണ് ഈ ഉപകരണങ്ങൾ. പ്രകാശത്തെ തിരിച്ചറിയാനും അതിലെ വിവരങ്ങൾ ശേഖരിച്ച് ഓർത്ത് വയ്ക്കാനും ഇവയ്ക്കു കഴിയും. ന്യൂറോമോർഫിക് കംപ്യൂട്ടിങ് എന്ന ഭാവി ശാഖയിൽ വലിയ ഉപയോഗമുള്ളതാകും ഈ ഉപകരണം. ഇന്നത്തെക്കാലത്തെ വോൺ ന്യൂമാൻ സംവിധാനത്തേക്കാളും അതിവേഗത്തിലുള്ളതാകും ന്യൂറോമോർഫിക് കംപ്യൂട്ടിങ്.

ഊർജശേഖരണമാണ് മറ്റൊരു പ്രധാനപ്പെട്ട ഗ്രാഫീൻ ഗവേഷണ മേഖല. ഗ്രാഫീൻ വളരെ കട്ടികുറഞ്ഞ വസ്തുവായതിനാൽ വലിയ സർഫസ് ഏരിയ ഇതിനുണ്ട്. ഇവയെ കാർബൺ ഫൈബറുമായി ഘടിപ്പിച്ച്, ഇവയെ ഊർജ സംരക്ഷണ ഉപകരണങ്ങളാക്കിമാറ്റാനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യ ഞങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചു.ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കും ഏയ്റോസ്പേസ് ആവശ്യങ്ങൾക്കും ഉപയോഗപ്രദമായ ഊർജം ഈ വിധത്തിൽ ശേഖരിക്കാവുന്നതാണ്. എന്റെ ഗവേഷക സംഘത്തിൽ അനവധി ഇന്ത്യൻ പിഎച്ച്ഡി വിദ്യാർഥികൾ ഗ്രാഫീൻ ഗവേഷണത്തിൽ ഏർപ്പെടുന്നുണ്ട്.

Content Summary : Nanotechnology Researcher Dr.Jayan Thomas Talks About Graphene Innovation Center