മലയാള മനോരമ ‘എംപവറും’ കേരള സർക്കാരിന്റെ കേരള ഡവലപ്മെന്റ് ആൻഡ് ഇന്നവേഷൻ സ്ട്രാറ്റജിക് കൗൺസിലും (കെ–ഡിസ്ക്) ചേർന്നു നടത്തുന്ന, ‘എംപവർ ടോക്’ വൈജ്‍ഞാനിക പ്രഭാഷണ പരമ്പരയിലെ ആദ്യ പ്രഭാഷണം കഴിഞ്ഞ ദിവസം തിരുവനന്തപുരത്തു നടന്നു. യുഎസ് ആസ്ഥാനമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വിഖ്യാത നാനോഗവേഷകൻ ഡോ. അജയൻ പുളിക്കൽ നടത്തിയ പ്രഭാഷണത്തിന്റെ പ്രസക്തഭാഗങ്ങൾ:
In a Gentle Way, You can Shake the World
മഹാത്മാഗാന്ധി പറഞ്ഞ ഈ വാചകം ശാസ്ത്രജ്ഞൻമാരുടെ കാര്യത്തിൽ തികച്ചും സത്യമാണ്. ശാസ്ത്രജ്ഞരിൽ 'ഹീറോമാരില്ല'. എല്ലാവരും തങ്ങളുടെ ലാബുകളിൽ ചെറിയകാര്യങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു. ഇവ കൂടിച്ചേരുമ്പോൾ ലോകം മാറിമറിയുന്നു. ഇന്നത്തെ ലോകം നോക്കൂ...സെൻസറുകളാണ് ഇപ്പോഴത്തെ ലോകത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രത്യേകത. ഭാവിയിൽ ലോകത്ത് സെൻസറുകൾ നിറഞ്ഞിരിക്കും. തുടരെയുള്ള നിരീക്ഷണത്തിനും നിയന്ത്രണത്തിനും ഇതു വഴിയൊരുക്കും. സെൻസറുകളുടെ ലോകത്ത് വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ നാനോടെക്‌നോളജിക്കു കഴിയും. ഡിജിറ്റൽ വ്യവസായത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ ഇതു നിർണായകമായിരിക്കും.
എന്താണു നാനോടെക്നോളജി?
അതിസൂക്ഷ്മ തലത്തിൽ പദാർഥങ്ങളെ മാറ്റിമറിക്കുന്ന പ്രക്രിയയെന്നു നമുക്ക് ഇതിനെ വിശേഷിപ്പിക്കാം. സെന്റിമീറ്ററിനും മില്ലിമീറ്ററിനും മൈക്രോമീറ്ററിനും താഴെയുള്ള യൂണിറ്റാണു നാനോമീറ്റർ. ഈ സ്‌കെയിലിൽ പദാർഥത്തിനു മാറ്റം വരുത്തിയാൽ അതീവസവിശേഷമായ പ്രത്യേകതകളുള്ള പുതിയ വസ്തുക്കൾ നമുക്ക് ലഭിക്കും. ഇവയുടെ രാസഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്താതെ തന്നെ. ഇപ്രകാരമുള്ള മാറ്റപ്പെടുത്തലുകളാണു നാനോടെക്നോളജിയുടെ കാതൽ. ഇന്ന് ഏറെ പ്രശസ്തമാണെങ്കിലും നാനോടെക്നോളജി കൊണ്ടുമാത്രം കാര്യമില്ല. സൂക്ഷ്മതലത്തിലെ അറിവ് നമ്മൾ ആർജിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനായി നാനോസയൻസ് പഠിക്കേണ്ടതും നിർബന്ധമാണ്. അദ്ഭുതങ്ങളുടെ ലോകമാണ് ശാസ്ത്രം. സയൻസിലെ ബോറടിപ്പിക്കുന്ന വസ്തുതകൾ പൊതുജനങ്ങൾക്ക് മുന്നിലേക്ക് രസകരമായ രീതിയിൽ അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ഇതിനാൽ പൊതുജനങ്ങൾക്ക് ഇവയിൽ വേണ്ടത്ര അവബോധം പുലർത്താൻ പലപ്പോഴും കഴിയാറില്ല.
അദ്ഭുതങ്ങളുടെ ലോകം
ഞാനൊരു മെറ്റീരിയൽസ് സയന്റിസ്റ്റാണ്. മേന്മയേറിയ വസ്തുക്കൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് എന്നെ സംബന്ധിച്ച് ഏറ്റവും ആനന്ദദായകമായ കാര്യം. എത്രയോ അവസരങ്ങൾ ഇപ്രകാരം നാനോടെക്‌നോളജിയിലുണ്ട്. ഗ്രഫീൻ എന്ന വസ്തുവിനെപ്പറ്റി നിങ്ങൾ കേട്ടിട്ടുണ്ടോ. കാർബണിന്റെ ഒറ്റപ്പാളിയാണ് ഈ വസ്തു. ഒരു ആറ്റമിന്റെ കട്ടിയും കിലോമീറ്ററുകളോളം പരക്കാനുള്ള കഴിവും ഇതിനെ ഒരദ്ഭുതവസ്തുവാക്കുന്നു.
കൂടാതെ കരുത്ത്, പ്രകാശത്തെ കടത്തിവിടാനുള്ള കഴിവ്, ഫ്ലക്‌സിബിലിറ്റി എന്നിവ സമ്മേളിക്കുന്ന സവിശേഷ വസ്തുവാണു ഗ്രഫീൻ. ഇത്തരം ഗ്രഫീൻ പാളികളെ ചുരുളുകളാക്കുമ്പോൾ നമുക്ക് കാർബൺ നാനോ ട്യൂബുകൾ എന്ന പുതിയ വസ്തു ലഭിക്കും. ഇതിന്റെ ഇലക്ട്രോണിക് സവിശേഷതകൾ ഗ്രാഫീനെക്കാൾ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. മൾട്ടി വോൾഡ് (MULTI WALLED) കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ പോലുള്ള സിഎൻടി വകഭേദങ്ങൾക്ക് ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമതയുള്ള സെൻസറുകളെ നിർമിക്കാൻ കരുത്തുണ്ട്.
ഏറ്റവും പ്രത്യേകതയുള്ള മറ്റൊരു പദാർഥമാണു ഫുള്ളറിൻ. 1996ലാണ് ഇവ കണ്ടെത്തിയത്. ബക്കി ബോളുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഇവയ്ക്ക് ഒരു ഫുട്‌ബോളിന്റെ രൂപമാണ്. അതുപോലെ സ്വർണത്തെക്കുറിച്ചു പറഞ്ഞാലോ, നമ്മളെ എല്ലാം ആകർഷിക്കുന്ന സ്വർണം ഒരു മഞ്ഞലോഹമാണ്. എന്നാൽ നാനോതലത്തിലേക്ക് ചുരുക്കിയ കണികകളുള്ള സ്വർണത്തിനു പലനിറമാണ്, കറുപ്പ്, പച്ച എന്നിങ്ങനെ.
പ്രകൃതിയിലെ നാനോ
എല്ലാവരും വിചാരിക്കും പൂർണമായി മനുഷ്യനിർമിതമാണു നാനോമേഖലയെന്ന്, എന്നാൽ ഇതു തെറ്റാണ്. പ്രകൃതിയുടെ നാനോടെക്നോളജി നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള പലതിലും കാണാം. ഉദാഹരണം കടപ്പുറത്തുകാണുന്ന ശംഖുകൾ തന്നെ. ഇവയിൽ 95 ശതമാനത്തോളം കാൽസ്യം കാർബണേറ്റാണ്. ക്ലാസ്‌റൂമുകളിൽ നാം ഉപയോഗിക്കുന്ന ചോക്കുകൾ നിർമിച്ചിരിക്കുന്ന അതേ വസ്തു. ഒരു ചോക്ക് ഒടിച്ചെടുക്കാൻ എന്തെളുപ്പമാണ്, ചോക്കിനു കട്ടിയേയില്ല. എന്നാൽ ശംഖിന്റെ കാര്യം ഇതല്ല. കട്ടിയുള്ള പുറന്തോടുകളാണ് ഇവ. എന്തുകൊണ്ട് ഒരേ വസ്തു ഉപയോഗിച്ചു നിർമിച്ച ചോക്കിനും ശംഖിനും കടുപ്പം മാറുന്നു, പദാർഥഘടനയിലുള്ള വ്യത്യാസം തന്നെ.
ഇതു പോലെ തന്നെ താമരയിലകൾ നിങ്ങൾ കണ്ടുകാണും. ഒരുതുള്ളി വെള്ളം ഇതിൽ വീണാൽ ഈ ഇലകളിൽ ഒഴുകി നടക്കും. അൾട്രാഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ പ്രതിഭാസത്തിനു പിന്നിലും നാനോടെക്‌നോളജിയാണ്. ഇലകളിലെ നാനോ ഘടനകളാണ് ഇതിനു വഴിവയ്ക്കുന്നത്. പല്ലികളെ ഭിത്തിയിൽ അള്ളിപ്പിടിച്ചു കയറാൻ സഹായിക്കുന്നതും ഇതു തന്നെ.
അവസരങ്ങളുടെ നാനോലോകം
എത്ര മേഖലകളിലാണ് നാനോ അതിന്റെ സംഭാവനകൾ നൽകാൻ പോകുന്നത്. നാനോ സ്ട്രക്ചറൽ മെംബ്രെയ്ൻസ്, നാനോ മെഷീൻസ്, നാനോ റോബട്സ്, സവിശേഷതകൾ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന പദാർഥങ്ങൾ തുടങ്ങി എത്രയോ പ്രതീക്ഷകൾ. ടോപ് ഡൗൺ പ്രോസസ് എന്ന പ്രക്രിയയാണ് ഇന്നു നാനോപദാർഥങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഒരു പാറ ഇടിച്ചു മെറ്റിലാക്കില്ലേ? അതുപോലെ വലിയ ഒരു പദാർഥരൂപത്തെ ചെറുനാനോ ക്രിസ്റ്റലുകളാക്കുന്ന രീതി. ബോട്ടം അപ്പ് എന്ന നേരെ എതിരായ ഉൽപാദനപ്രക്രിയ വളർച്ച നേടുകയാണ്. ചെറുബ്ലോക്കുകൾ കൂട്ടിച്ചേർന്ന് വലിയ ഘടനകളുണ്ടാക്കുന്ന ലിഗോ ഗെയിമുകൾ നമ്മൾ കളിച്ചിട്ടുണ്ടാകുമല്ലോ?..അതേ തത്വം. ത്രീഡി പ്രിന്റിങ്, സ്കാനിങ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പി എന്നിവയൊക്കെ ഇതിൽ സഹായകമാകും. സ്പെയ്സ് എലിവേറ്ററുകൾ എന്നത് ശാസ്ത്രലോകത്ത് എന്നും കൗതുകമുണർത്തുന്ന സംഭവമാണ്. ഭൂമിയിൽ നിന്നു ബഹിരാകാശത്തേക്ക് നേരിട്ടുള്ള ഗതാഗതസംവിധാനം, അതായിരുന്നു തത്വം. ഇതിലും നാനോടെക്നോളജി സഹായകമാകുമോ? കാത്തിരിക്കാം.
കൂടാതെ ഊർജം– ബഹിരാകാശം പോലെയുള്ള അതികഠിനസാഹചര്യങ്ങൾ, ഉയർന്ന താപനില, തീവ്രമായ തോതിലുള്ള വി‌കിരണങ്ങൾ ഇവയെയൊക്കെ ചെറുക്കാൻ കഴിയുന്ന ബാറ്ററികൾ. കാറിനുള്ളിൽ സ്ഥാപിക്കാതെ കാറിന്റെ ബോഡിയിൽ പെയിന്റ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററി, ഫ്ലെക്സിബിളായ സെൽഫോണുകൾ, ഉയർന്ന കരുത്തുള്ള നാനോ കോംപസിറ്റ് വസ്തുക്കൾ...അവസരങ്ങൾക്ക് അവസാനമില്ല.
ഡോ. അജയനും സദസ്സും തമ്മിൽ നടന്ന ആശയ വിനിമയത്തിൽ നിന്ന്
∙നാനോപദാർഥങ്ങളുടെ സുരക്ഷാപ്രശ്നങ്ങൾ
പദാർഥങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ ഡോക്യുമെന്റ് ചെയ്യാറുണ്ട്. ഇവയിൽനിന്ന് അപകടകരമായ വസ്തുക്കളെ കണ്ടെത്തി വേണ്ട സുരക്ഷാനടപടികളെടുക്കാം. ഇതിനായി ഒട്ടേറെ ഏജൻസികൾ ഇന്നുണ്ട്. ഇവയ്ക്കു കൃത്യമായ പ്രോട്ടോക്കോളുമുണ്ട്. സുരക്ഷാപഠനങ്ങൾക്കായും വലിയ തോതിൽ ഫണ്ടിങ് നടക്കാറുണ്ട്.
∙ ഭാവിയിൽ നാനോ ഗവേഷണത്തിന് എതിർപ്പുണ്ടാകുമോ? പ്രൈവസി പ്രശ്നങ്ങൾ ഈ മേഖലയിലുമുണ്ടാകില്ലേ?
എല്ലാ ഗവേഷണത്തിനും നയപരവും സാമൂഹികവുമായ എതിർപ്പുകൾ സ്വാഭാവികമാണ്. കൃത്യമായ നയങ്ങളിലൂടെ സർക്കാർ തലത്തിൽത്തന്നെ പരിഹാരം കാണണം.
∙ടയർ വ്യവസായത്തിനു ഗ്രഫീനിൽ നിന്നു പ്രയോജനം ലഭിക്കുമോ? വലിയ മാറ്റങ്ങൾ പെട്ടെന്നു പ്രതീക്ഷിക്കാമോ?
തീർച്ചയായും ..നാനോ ട്യൂബുകളും ഗ്രഫീനും ടയർവ്യവസായ മേഖലയിൽ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. സൗരോർജപാനലുകളുടെ നവീകരണം, നിർമാണമേഖല തുടങ്ങിയവയൊക്കെ നാനോടെക്നോളജിയുടെ ശക്തമായ ഇടപെടൽ നടക്കാൻ പോകുന്ന വ്യവസായ മേഖലകളാണ്.
∙ഡീപ് സ്പെയ്സിൽ പല ലോഹങ്ങളും ഉരുകിനശിക്കാറുണ്ട്..കാർബൺ നാനോപദാർഥങ്ങളുടെ കാര്യമോ?
കാർബൺ നാനോപദാർഥങ്ങളുടെ താപഭദ്രത (തെർമൽ സ്റ്റെബിലിറ്റി) അതിവിശിഷ്ടമാണ്. 3000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വരെ സ്റ്റേബിളായിരിക്കാൻ ഇവയ്ക്കു കഴിയും. എണ്ണഖനന മേഖലകളിലും ഈ സവിശേഷത പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. നിലവിലെ ബാറ്ററികൾക്ക് ഉയർന്ന താപനില താങ്ങാനാകാത്തതിനാൽ ഖനികളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ട്. നാനോ ബാറ്ററിയാണെങ്കിൽ ഈ പ്രശ്നം അനായാസം മറികടക്കാം.
ഗിന്നസ് നേട്ടങ്ങൾ ( രണ്ടു തവണ ഗിന്നസ് ബുക് ഓഫ് വേൾഡ് റെക്കോർഡിൽ സ്ഥാനം പിടിച്ച അജയൻ പുളിക്കലിന്റെ കണ്ടെത്തലുകൾ)
ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും കറുകറുത്ത പദാർത്ഥം (2008)
ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും കറുകറുത്ത വസ്തുവിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തമാണ് ഗിന്നസിലേക്ക് അജയനു പ്രവേശനം നൽകിയ ഒരു നേട്ടം. റൈസ് സർവകലാശാലയിലെ ലാബിലാണു കണ്ടുപിടിത്തം നടത്തിയത്.പദാർഥത്തിൽ വീഴുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ 0.045 % മാത്രമേ ഇതു പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയുള്ളൂ. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ ഒരു വിരിപ്പുപോലെ ചിട്ടപ്പെടുത്തിയാണു വസ്തു രൂപകൽപന ചെയ്തത്.നിക്കൽ, ഫോസ്ഫറസ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഒരു അലോയിയായിരുന്നു ഇതിനു മുൻപുള്ള ഏറ്റവും കറുത്ത വസ്തു.
ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ ബ്രഷ് (2005)
റെൻസേലർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ഗവേഷകനായിരിക്കെയാണു ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ ബ്രഷ് കണ്ടുപിടിച്ച് അജയൻ ഗിന്നസ് ബുക്കിൽ പ്രവേശിച്ചത്.30 നാനോമീറ്റർ മാത്രം വ്യാസമുള്ള നാരുകളായിരുന്നു ബ്രഷിലുള്ളത്.