- डॉ. राजेश ओहोळ, करिअर मार्गदर्शक

जैविक, रासायनिक, इलेक्ट्रॉनिक, पर्यावरणीय, मटेरिअल आणि इतर क्षेत्रांमध्ये नॅनोस्केलशी संबंधित नवीन गुणधर्म आणि प्रक्रियांचा वापर केल्याने मोठे फायदे मिळतात. कार्यक्षम उत्पादन प्रक्रियांची कल्पना केल्यामुळे मटेरिअल आणि ऊर्जेचा वापर तसेच पर्यावरणीय परिणाम आणि कचरा कमी होतो.

परिणामी औद्योगिक अंमलबजावणीसाठी योग्य उच्च-दर, किफायतशीर, पुनरावृत्ती करण्यायोग्य उत्पादन प्रणाली सक्षम होतात. नवीन डिझाइन पद्धती डिझाइनर्सना या प्रक्रियांचा मुख्य प्रवाहातील उद्योगांमध्ये जलद वापर करण्यास सक्षम करण्यास मदत करतात. साहजिकच नॅनो तंत्रज्ञान अर्थव्यवस्था आणि समाजासाठी फायदेशीर बनले आहे.

नॅनोस्केल उत्पादन

सूक्ष्म-स्केल आर्किटेक्चर आणि मॅक्रो-स्केल उत्पादनांमध्ये नॅनोस्ट्रक्चर्स समाविष्ट करण्यासाठी अणूंपासून रेणूंपर्यंत मानवी लांबीच्या स्केलपर्यंत, मितीय स्केलमध्ये पदानुक्रमिक एकत्रीकरण वापरले जातात. निर्देशित आण्विक किंवा कण असेंब्ली तंत्रांना उच्च-रिझोल्यूशन आणि उच्च-गती मॅक्रोस्कोपिक फॅब्रिकेशन तंत्रांसह एकत्रित केले जाते.

उत्पादन आणि सेवेतील कामगिरीचे निर्धारित मानके साध्य करण्यासाठी नॅनोस्केलवर पदार्थाचे संवेदन, एकत्रीकरण आणि स्थान नियोजन यामध्ये उच्च प्रमाणात प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यक असते. यामुळे नॅनोस्केल रचना, उपकरण आणि प्रणालींचे उत्पादन शक्य होते.

सद्यपरिस्थितीत संशोधन

नॅनोस्केल उत्पादन अनेकदा वरपासून खालपर्यंतच्या स्तरावर केले जाते. खालपर्यंतच्या दृष्टिकोनातून केले गेलेले नॅनोस्केल उत्पादन इलेक्ट्रॉनिक्समधील प्रगतीसाठी महत्त्वपूर्ण राहिले आहे. आकार कमी करण्याचा दृष्टिकोन नॅनो इलेक्ट्रॉनिक्समधील प्रगतीसाठी महत्त्वाचा ठरला आहे. योग्य दृष्टिकोन रासायनिक, प्रगत मटेरिअल आणि औषध उद्योगांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावत आहे.

नॅनोस्केलवर पदार्थांच्या आकलन आणि नियंत्रणातील प्रगतीवर संशोधन कार्य जगभरात सुरू आहे. नॅनोस्केलवरील संशोधनाद्वारे उद्योग, आरोग्यसेवा, पर्यावरण आणि राष्ट्रीय सुरक्षेमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मटेरिअल, उपकरणे आणि प्रणालींच्या उत्पादन आणि वापरात नवीन आदर्श अपेक्षित आहेत.

संशोधनातील आव्हाने

नॅनोस्केलवरील उत्पादन तंत्रे पारंपरिक उद्योगांच्या घटकांना सक्षम करण्यासाठी आणि क्रांतिकारी नवीन उत्पादने आणि सेवांसाठी इंजिन म्हणून समानरित्या वापरली जातील. नॅनोस्केलवरील उत्पादनातील प्रगतीमुळे नवीन आणि सुधारित गुणधर्मांसह नॅनोस्ट्रक्चर्ड मटेरिअल, माहिती तंत्रज्ञान नॅनोडिव्हाइसेस (प्रगत सेमीकंडक्टर, आण्विक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि स्पिंट्रॉनिक्ससह), नॅनोबायोटेक्नॉलॉजी आणि फार्मास्युटिकल्स (उदा., निदान, इम्प्लांट्स, नवीन औषधे आणि त्यांची उपचारात्मक वितरण), उत्पादनासाठी मोजमाप उपकरणे आणि साधने, उच्च-कार्यक्षमता सुरक्षा आणि सुरक्षा तंत्रज्ञान (सेन्सर्स, शोषक/फिल्टर/डीकॉन्टामिनंट्ससह) आणि नॅनोइलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टम या सारख्या उत्पादनांचे व्यावसायिकीकरण वेगवान होईल अशी अपेक्षा आहे. याकरिता नॅनोस्केल उत्पादन संशोधन कार्यात शास्त्र तंत्रज्ञान शिक्षणधारकांनी सहभागी होणे क्रमप्राप्त ठरते.

नॅनोस्ट्रक्चर्ड मटेरिअल, नॅनोइलेक्ट्रॉनिक्स, नॅनोबायोटेक्नॉलॉजी आणि केमिकल/जैविक/रेडिओलॉजिकल/स्फोटकांचा शोध आणि संरक्षण यासारख्या क्षेत्रात नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या व्यावहारिक अनुप्रयोगांना साकार करण्यासाठी नॅनोमॅन्युफॅक्चरिंगला व्यापकपणे ओळखले जाते. नॅनोस्केलवर उत्पादन साध्य करण्यासाठी सूक्ष्म आणि मॅक्रोस्केल उत्पादनांमध्ये नॅनोस्केल घटकांचा समावेश व त्यांची असेंब्ली यावरील नियंत्रित करण्यासाठी पृष्ठभाग रसायनशास्त्र, इलेक्ट्रोस्टॅटिक्स, द्रव प्रवाह इत्यादींचे आकलन एकत्रित करणे महत्त्वाचे आहे.

नॅनोसायन्समधील रोमांचक वैज्ञानिक शोध विकसित होत असताना, ज्ञानापासून समाजाला फायदेशीर ठरणाऱ्या उत्पादनांकडे संक्रमण करण्यासाठी शास्त्र आणि अभियांत्रिकी विद्या शाखांतील शिक्षणधारकांनी एकत्रित संशोधन करणे अपेक्षित आहे. विशेषतः उत्पादन क्षेत्रात एकाच वेळी शोध घेण्याची आवश्यकता आहे.