ಪ್ರಪಂಚದ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ಅಣು ಕಾರ್ - ನ್ಯಾನೋ!

“ನ್ಯಾನೋ ಕಾರ್" ಎಂದೊಡನೆ ನಿಮಗೆ, ದಶಕಗಳ ಹಿಂದೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಟಾಟಾ ಕಂಪೆನಿಯ ನ್ಯಾನೋ ಕಾರ್ ನೆನಪಾದರೆ ಅಚ್ಚರಿಯೇನಿಲ್ಲ ಬಿಡಿ. ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಈಗ ಹೇಳಹೊರಟಿರುವುದು ಪ್ರಪಂಚದ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ಹಗುರ, ಹೊಗೆಯುಗುಳದ, ಗದ್ದಲ ರಹಿತ ನಾಲ್ಕು ಗಾಲಿಯ ‘ಅಣು ಗಾತ್ರ'ದ ನ್ಯಾನೋ ಕಾರ್ ಬಗ್ಗೆ.

‘ಕಾರ್' ಎಂದ ತಕ್ಷಣ ನಾನಾ ವಿನ್ಯಾಸದ, ಕಂಪೆನಿಗಳ ಬಣ್ಣಬಣ್ಣದ ಮನಮೋಹಕ ಕಾರುಗಳು ನಿಮ್ಮ ಸ್ಮೃತಿಪಟಲದಲ್ಲಿ ಖಂಡಿತ ಮೂಡಿ ಬರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ನಮ್ಮ ಈ ಅಣು ನ್ಯಾನೋ ಕಾರನ್ನು ನಿಮಗೆ ನೋಡಲು ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ದರ್ಶಕ ಯಂತ್ರವೇ ಬೇಕಾಗಬಹುದು. ಇಂತಹ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಣು ಕಾರನ್ನು ಡಚ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ನ್ಯಾನೋ ಅಣುಕಾರ್ ನ ರಚನೆ: ನಿಮಗೆ ‘ಅಣು’ವಿನ ಪರಿಚಯವಿರಬಹುದು. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ಕಣವಾಗಿದ್ದು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ರಚನೆಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಣುವಿನಿಂದ (Complex Molecule) ಈ ನ್ಯಾನೋ ಕಾರ್ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

ಈ ಕಾರ್ ನ ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ರಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುವಾದ ಬ್ಲೂಟೈಲ್ ಮಿಥೈಲ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ (Butyl Methyl Sulphide) ನ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಒಂದು ಅಣುವಿನ ಆಕಾರ ‘ಎ' ಆಕೃತಿಯಲ್ಲಿದ್ದು, ಇದು ವಾಹನದ ಮೂಲ ಚೌಕಟ್ಟಿನಂತೆ (Chassis) ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲೆಗಳಲ್ಲಿರುವ ‘ಜಲಜನಕ' (Hydrogen)ದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಚಕ್ರಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.

ಗಾತ್ರ: ಇದರ ಗಾತ್ರ ನೀವು ಅತ್ಯಂತ ಅಚ್ಚರಿಪಡುವಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದು ! ಅಂದರೆ ೪೨ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರುಗಳು. (ಒಂದು ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಅಂದರೆ ಒಂದು ಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಒಂದು ನೂರು ಕೋಟಿ ಭಾಗಗಳನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಿ ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಅದು ಒಂದು ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್. ಆದ್ದರಿಂದ ೧ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ = ೧೦-೯ ಮೀಟರ್) ಇದರ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ, ನಮ್ಮ ಕೂದಲಿನ ವ್ಯಾಸದ (ದಪ್ಪದ) ಸುಮಾರು ೬೦,೦೦೦ ಕ್ಕಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ! ಇದಕ್ಕೆ ಎರಡು ಅಕ್ಷ ಚಕ್ರಗೂಟಗಳಿದ್ದು, ನಮ್ಮ ಕಾರಿನಂತೆಯೇ ನಾಲ್ಕು ಚಕ್ರಗಳಿವೆ.

ಚಾಲನೆಯ ತತ್ವ: ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾವು ಓಡಿಸುವ ಕಾರುಗಳಲ್ಲಿ ; ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಎಂಜಿನ್ ಗಳು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಿ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ತಿರುಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ. ಈ ಕಾರ್ ಚಾಲನೆಯ ತತ್ವಕ್ಕೆ ಸ್ಪೂರ್ತಿ ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಓಡಾಡುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕಣಗಳು ! ಇವೂ ಕೂಡ ಪುಟಾಣಿ ಜೈವಿಕ ಕಾರ್ ಗಳೇ. ಈ ಕಾರ್ ಗಳಿಗೆ ರಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಇಂಧನ ಪೂರೈಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದೇ ತತ್ವವನ್ನು  ಬಳಸಿ ‘ಅಣು ನ್ಯಾನೋ ಕಾರ್' ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದೇ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸಿ ‘ಅಣು ನ್ಯಾನೋ ಕಾರ್' ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ಅಣುವನ್ನು ‘ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿ' (Synthetic) ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಣುವಿನ ನಾಲ್ಕು ತುಡಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳೇ ನಾಲ್ಕು ಚಕ್ರಗಳು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೇ ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ ಚಾಲನೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ ೫೦೦ ಮಿಲಿ ವೋಲ್ಟ್ (೧೦೦೦ ಮಿಲಿ ವೋಲ್ಟ್ = ೧ ವೋಲ್ಟ್) ಗಳಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಕಬಲವನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಇದರ ವಿಶೇಷಗಳು: ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಈ ಕಾರು ತಾಮ್ರ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಚಲಿಸಬಲ್ಲದು. ಜತೆಗೆ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಷ್ಟೇ ಚಲಿಸಬಲ್ಲದು. ಹಿಮ್ಮುಖ ಚಲನೆ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಅಂದರೆ ‘ರಿವರ್ಸ್ ಗೇರ್' ಇಲ್ಲ ! ಈ ಅಣುವಿನ ಮಧ್ಯಭಾಗ ಒಂದು ಅಕ್ಷದಂತೆ ವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ ಈ ಕಾರು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರ್ ಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪೂರೈಸಿದಾಗ ಎರಡು ಜತೆ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಾಂಗತೆಯ ದ್ವಿಬಂಧ (Double Bond) ಉಂಟಾಗುವುದರಿಂದ ಚಕ್ರಗಳು ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಒಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಈ ಕಾರು ತಾಮ್ರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಕಾಪಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಈ ಕಾರನ್ನು ತಾಮ್ರದ ಮೇಲ್ಮೈನ ಮೇಲೆ ಇಟ್ಟಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ರೈಲನ್ನು ಹಳಿಗಳ ಮೇಲೆ ಇಟ್ಟಂತೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿರುವ ಇಂಗಾಲ (Carbon) ಮತ್ತು ಜಲಜನಕ (Hydrogen) ಗಳು ಕೈಗಳಂತೆ ನಿಯಂತ್ರಕ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿರುವ ನಾಲ್ಕು ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸರಪಣಿಗಳಂತೆ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸಿ ಚಲನೆಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತವೆ.

ಇದಕ್ಕೆ ಒಮ್ಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯಾದರೆ ಇದರ ಪರಮಾಣು ಗಾಲಿಗಳು ಕೇವಲ ಅರ್ಧ ಸುತ್ತನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ. ಮುಂದಿನ ಅರ್ಧ ಸುತ್ತಿಗೆ ಪುನಃ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪೂರೈಕೆಯಾಗಬೇಕು. ನೆನಪಿಡಿ, ಚಕ್ರಗಳ ಹತ್ತು ಸುತ್ತುಗಳಿಂದ ಈ ಕಾರು ಚಲಿಸುವ ದೂರ ಕೇವಲ ೬ ನ್ಯಾನೋ ಮೀಟರ್ ಗಳು ! ಉಷ್ಣತೆ ನ್ಯಾನೋ ಕಾರಿನ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಿನ ಚಲನೆಗೆ ೫ ಕೆಲ್ವಿನ್ (-೨೭೩ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಉಷ್ಣತೆ = ೦ ಕೆಲ್ವಿನ್ (K) ಉಷ್ಣತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಅವಶ್ಯಕ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಇದಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ನೀಡಿಬಿಟ್ಟರೆ ಇದರ ಮೇಲಿನ ಚಲನೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕಷ್ಟವಾಗಿ ಬಿಡುತ್ತದೆ !

ಪರಿಮಿತಿಗಳು: ನ್ಯಾನೋ ಕಾರುಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣ ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ. ಏಕೆಂದರೆ ಇವುಗಳ ಮೇಲೆ ಗುರುತ್ವವಾಗಲೀ ತೂಕವಾಗಲೀ ವರ್ತಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ವಾಹನಗಳ ಮೇಲೂ ಗುರುತ್ವ ವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸುಲಭಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಇವುಗಳು ಪರಿಮಿತಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಈ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಶೂನ್ಯ ವಾತಾವರಣದ ಅವಶ್ಯಕತೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದೂ ಒಂದು ಸವಾಲಿನ ಕೆಲಸವಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಚಲಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಪದೇ ಪದೆ ಅಥವಾ ಬೇಕಾದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ತಿರುಗುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದಿರುವುದು ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖ ಚಲನೆ ಇಲ್ಲದಿರುವುದು ಇದರ ಮಿತಿಗಳು.

ಪ್ರಯೋಜನಗಳು: ಈ ಕಾರುಗಳ ಗಾತ್ರ ಕೇವಲ ಒಂದು ಅಣುವಾಗಿದ್ದು, ಎಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲೂ ಇವುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಬೇಕಾದ ಸೂಕ್ಲ್ಮ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಕಲ್ಪಿಸಬಹುದು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಈ ನ್ಯಾನೋ ಕಾರುಗಳು ಮುಂದೆ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ತಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹೊಸ ಅಧ್ಯಾಯವನ್ನೇ ತೆರೆಯಲಿವೆ. ಮುಂದೆ ಈ ಕಾರುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ನ ಬದಲಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಪ್ರಯತ್ನಗಳೂ ನಡೆಯಲಿವೆ.

-ಕೆ. ನಟರಾಜ್, ಬೆಂಗಳೂರು

ಚಿತ್ರ: ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ತಾಣ