- डॉ. राजेश ओहोळ, करिअर मार्गदर्शक

कण सुमारे १-१०० नॅनोमीटरच्या आकारमानाने तयार केले जातात, तेव्हा पदार्थांचे गुणधर्म मोठ्या प्रमाणात असलेल्या पदार्थांपेक्षा लक्षणीयरित्या बदलू शकतात. नॅनोस्केल पदार्थांमध्ये पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि आकारमान प्रमाण मोठ्या प्रमाणात असलेल्या पदार्थांपेक्षा खूपच जास्त असते. कणाच्या आकारानुसार नॅनोस्केल सोने लाल किंवा जांभळे दिसू शकते.

क्वांटम इफेक्ट्समुळे सोन्याचे नॅनोकण मोठ्या प्रमाणात असलेल्या सोन्याच्या कणांच्या तुलनेत प्रकाशाशी वेगळ्या पद्धतीने संवाद साधतात. नॅनोस्केलच्या क्वांटम इफेक्ट्सचा आकर्षक आणि शक्तिशाली परिणाम म्हणजे गुणधर्मांची ‘ट्यूनबिलिटी’ ही संकल्पना. म्हणजेच, कणाचा आकार बदलून, एक शास्त्रज्ञ रस असलेल्या भौतिक गुणधर्माचे अक्षरशः सूक्ष्मीकरण करू शकतो.

नॅनोस्केलवर, वितळण्याचा बिंदू, प्रतिदीप्ति, विद्युत चालकता, चुंबकीय पारगम्यता आणि रासायनिक अभिक्रिया यासारखे गुणधर्म कणाच्या आकाराच्या कार्यानुसार बदलू शकतात. हजारो वर्षांपासून, निसर्गाने नॅनोस्केलवर जीवशास्त्राची कला परिपूर्ण केली आहे. पेशींचे अनेक अंतर्गत कार्य नैसर्गिकरित्या नॅनोस्केलवर होतात.

जीवशास्त्राच्या नैसर्गिक नॅनोस्केलवर आधारित, अनेक वैद्यकीय संशोधक पारंपरिक औषधांपेक्षा अधिक अचूक आणि वैयक्तिकृत साधने, उपचार आणि उपचारांची रचना करण्यावर काम करत आहेत. नॅनोमेडिसिन फॉर्म्युलेशन शरीरातील एका विशिष्ट ठिकाणी थेट उपचार पोहोचविण्यासाठी डिझाइन केले जाऊ शकतात, जे उपचारात्मक परिणाम साध्य करण्यासाठी आवश्यक डोस कमी करू शकतात आणि प्रतिकूल दुष्परिणाम कमी करू शकतात.

ग्लुकोज मॉनिटरिंग, गर्भधारणा चाचण्या आणि विषाणू शोधणे यासारख्या विस्तृत अनुप्रयोगांसाठी परवडणारी आणि वापरण्यास सोपी निदान आणि देखरेख उपकरणे विकसित करण्यासाठी नॅनोमटेरियलचा वापर केला जात आहे.

प्रोस्थेटिक्स मटेरियलची रासायनिक, भौतिक आणि यांत्रिक कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी प्रगत नॅनोमटेरियलचा वापर केला जातो, ज्यामध्ये संसर्गाचा धोका कमी करण्यासाठी चांगली जैव सुसंगतता, ताकद-ते-वजन गुणोत्तर आणि अँटीमायक्रोबियल गुणधर्म समाविष्ट असू शकतात.

नैसर्गिक नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या आकलनामुळे इतर क्षेत्रांनाही फायदा होत आहे. काही शास्त्रज्ञ नवीन संगणकीय प्लॅटफॉर्म तयार करण्यासाठी आण्विक स्व-असेंब्ली, स्वयं-संघटन आणि क्वांटम मेकॅनिक्सचा वापर करण्याचा शोध घेत आहेत. इतर संशोधक सौर ऊर्जेचा वापर करण्यासाठी कृत्रिम प्रकाशसंश्लेषणासाठी निसर्ग-प्रेरित प्रणाली विकसित करण्यासाठी नॅनोमटेरियलचा वापर करत आहेत.

आपल्या देशातील अनेक सर्जनशील शास्त्रज्ञ आणि अभियंते नॅनोटेक्नॉलॉजीचा वापर करण्याचे नवीन मार्ग शोधत आहेत. ते अशा जगाची कल्पना करतात जिथे अणु आणि आण्विक पातळीवर डिझाइन केलेले नवीन साहित्य हालचालींद्वारे ऊर्जा स्रोतांचा वापर करण्यासाठी किफायतशीर पद्धती प्रदान करतात. त्यांना नॅनो-सक्षम निदानांची अपेक्षा आहे.

जे डॉक्टरांना त्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात रोग शोधण्यास अनुमती देईल, कर्करोग, हृदयरोग आणि मधुमेह यांसारख्या आजारांवर सुरक्षित आणि अधिक प्रभावी औषधांनी उपचार करू शकेल. आपण लवकरच कृत्रिम स्नायू वाढवण्याच्या पद्धती विकसित करू शकतो ज्यामुळे अंग भंग झालेल्या आणि जखमी झालेल्या माजी सैनिकांची गतिशीलता सुधारेल. लस स्कॅफोल्ड फ्ल्यू आणि इतर अनेक संसर्गजन्य रोगांसाठी जलद आणि अधिक प्रभावी लसीकरण सक्षम करू शकतात.

अनेक संशोधन आव्हाने असली तरी, नॅनोटेक्नॉलॉजी आधीच विस्तृत श्रेणीतील फायदेशीर पदार्थ तयार करत आहे आणि अनेक क्षेत्रात अधिक प्रगतीचे आश्वासन दर्शविते.