দৈনন্দিন জীবনে ন্যানোটেকনোলজি: ওদ্ভাবনশীল অ্যাপ্লিকেশন বহু শিল্পে (২য় भाग)

ভূমিকা –

পূর্বের ব্লগে আমরা চিকিৎসা, ইলেকট্রনিক্স, খাবার, শক্তি এবং পরিবেশে ন্যানোটেকনোলজির কিছু অনন্য অ্যাপ্লিকেশন দেখেছিলাম। এই ব্লগে আমরা অন্যান্য ডোমেনে ন্যানোটেকনোলজির আরও কিছু অ্যাপ্লিকেশন এবং কীভাবে এটি পরম্পরাগত পদ্ধতিগুলো উন্নত করেছে যা ফলপ্রদ সাবিত হয়েছে, সেটা জানব।

ন্যানোটেকনোলজির অ্যাপ্লিকেশন তালিকা

১. কাপড় (Fabric) –

ন্যানো-আকারের কণাগুলো আমাদের কাপড়ের গুণমান উন্নত করতে সক্ষম করেছে বजन, মোটা বা কঠিনতা পরিবর্তন না করেই, যা পূর্বের পদ্ধতিতে সম্ভব ছিল না। উদাহরণস্বরূপ, ন্যানো হুইস্কার কাপড়ের সাথে মিশ্রিত হলে প্যান্ট তৈরি করা যায় যা হালকা, পানি ও দাগ প্রতিরোধী হবে। এই ডোমেনে বর্তমান ও ভবিষ্যতের অ্যাপ্লিকেশনগুলো হলো –

1. বর্তমান – ন্যানো হুইস্কার কাপড়কে পানি ও দাগ প্রতিরোধী বানাতে ব্যবহৃত হয়। সিলভার ন্যানোপার্টিকেল কাপড়ের সাথে মিশ্রিত হয়ে এটাকে গন্ধ-প্রতিরোধী এবং ব্যাকটেরিয়া-নাশক করে। ন্যানোপার্টিকেল কাপড়কে "লোটাস প্ল্যান্ট" ইফেক্ট দেওয়ার জন্য ডেভেলপ করা হয়েছে যাতে বৃষ্টিতে ময়লা সহজে পড়ে যায়।
2. ভবিষ্যত – কনারকা'স পাওয়ার ফাইবার ব্যবহার করে সোলার সেল কাপড় তৈরি করার গবেষণা চলছে। অন্যান্য পরিকল্পনায় পিজোইলেকট্রিক ফাইবার (সাধারণ গতির মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন), প্রোটিন-সammिश্রিত কাপড়, επικর gewordার বিরুদ্ধে প্রতিরোধক কাপড় ইত্যাদি রয়েছে।

২. খেলার সামগ্রি (Sporting Goods) –

টেনিস ও গল্ফ প্রেমীদের জন্য একটি চমৎকার খবর, ন্যানোটেকনোলজি আপনার খেলার সামগ্রি উন্নত করেছে। স্পোর্টস আრেনায় ন্যানোটেকনোলজির বর্তমান ব্যবহারের কিছু উদাহরণ –

1. টেনিস র্যাকেটের ফ্রেমে ন্যানোটিউব যোগ করা হয়েছে এর শক্তি বাড়াতে, যা বলে দンドা মারের সময় কন্ট্রোল ও শক্তি বাড়ায়।
2. টেনিস বলে হাওয়া লিক হওয়ার হার কমিয়ে এর টিকाऊপন বাড়ানো হয়েছে।
3. ন্যানোপার্টিকেল ক্লাব শ্যাফটের মাটির একरূপতা উন্নত করেছে, ফলে শ্যাফটের সুইং উন্নত হয়েছে।
4. সিলিকা ন্যানোপার্টিকেল ব্যবহার করে মাছ ধরার বঁশকে বজ্র বণনা বাড়ানো সম্ভব হয়েছে বজ্র বণনা বাড়ানো ছাড়া। ন্যানোপার্টিকেল কার্বন ফাইবারের মাঝপথের খালি জায়গা পূরণ করে।

৩. রাসায়নিক ও জৈব সেন্সর (Chemical And Biological Sensors) –

ন্যানোটেকনোলজি সেন্সরগুলোর আকার ছোট করে দিয়েছে যা জটিল পরিবেশে তাদের ব্যবহারযোগ্যতা বাড়িয়েছে। কার্বন ন্যানোটিউব, জিংক অক্সাইড ন্যানোওয়ার বা প্যালাডিয়াম ন্যানোপার্টিকেল ন্যানোটেকনোলজি-ভিত্তিক সেন্সরে ডিটেক্টিং এলিমেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যায়। উন্নতির অধীনে কিছু প্রজেক্ট –

1. জিংক অক্সাইড ন্যানোওয়ার এবং কার্বন ন্যানোটিউব দিয়ে তৈরি একটি সেন্সর ডেভেলপ করা হচ্ছে যা রাসায়নিক বাষ্পের একটি রেঞ্জ সনাক্ত করতে পারবে।
2. পলিমার ফিল্মের ওপর সোনার ন্যানোপার্টিকেলের লেয়ার ব্যবহার করে উত্সার্জনশীল জৈব যৌগ সনাক্ত করার সেন্সর তৈরি করা সম্ভব।
3. সেল ফোনে সেন্সর অন্তর্ভুক্ত করার জন্য, ন্যানোপোরাস সিলিকন ডিটেকশন এলিমেন্ট ব্যবহার করে সেগুলো ডেভেলপ করা যেতে পারে। এর মাধ্যমে রাসায়নিক গ্যাস লিক সনাক্ত করার জন্য একটি ব্যাপক সেন্সর নেটওয়ার্ক তৈরি করা যাবে।
4. Technische-এ গবেষকরা কম খরচে সেন্সর তৈরির একটি পদ্ধতি প্রদর্শন করেছেন, কার্বন ন্যানোটিউবকে নমনীয় প্লাস্টিক সতহে স্প্রে করে সেগুলোকে সেন্সরের মত কাজ করার জন্য বাধ্য করে। এই টেকনিক দিয়ে প্লাস্টিক ফিল্ম খাদ্য মোড়াতে ব্যবহার করা হলে সেটি খাদ্য বাসি হয়েছে কিনা সেটা সনাক্ত করতে পারবে।

৪. আন্তরিক্স অ্যাপ্লিকেশন (Space Applications) –

ন্যানোটেকনোলজি অনেক উন্নত ন্যানোম্যাটেরিয়াল পরিচয় করিয়েছে যেগুলো লাইটওয়েট সোলার সেল এবং স্পেস এলিভেটরের জন্য কেবল বানাতে ব্যবহার করা যাবে। স্পেস মিশন উন্নত করার জন্য অনেক প্রজেক্ট উন্নতির অধীনে আছে –

1. কার্বন ন্যানোটিউব নিয়ে গবেষণা চলছে স্পেস এলিভেটর তৈরির জন্য দরকার কেবল বানাতে, যা যাত্রামূল্য ব্যাপকভাবে কমিয়ে দেবে।
2. কার্বন ন্যানোটিউব ব্যবহার করে স্পেসশিপ তৈরি করার গবেষণা চলছে যানবাহনের ওজন কমাতে।
3. বৈজ্ঞানিকরা ন্যানোসেন্সরে কাজ করছেন যা স্পেসশিপে ট্রেস রাসায়নিক স্তর মনিটর করবে এবং স্পেসক্রাফ্টের লাইফ সাপোর্ট সিস্টেমও মনিটর করতে সাহায্য করবে।

৫. ফিউয়েল সেল (Fuel Cells) –

বিশ্বব্যাপী ব্যবহৃত ফিউয়েল সেলগুলোর ক্যাটালিস্ট হিসেবে হাইড্রোজেন, মيثানল বা প্ল্যাটিনাম থাকে যা হাইড্রোজেন আয়ন উৎপাদন করে এবং সেগুলো কার্যকর রাখে। ন্যানোটেকনোলজির আগমনের সাথে কোম্পানিগুলো প্ল্যাটিনাম বা অন্যান্য উপাদানের ন্যানোপার্টিকেল ব্যবহার শুরু করেছে খরচ কমাতে। কিছু অন্যান্য ন্যানোটেকনোলজি অ্যাপ্লিকেশন:

1. সকল ফিউয়েল সেলে একটি মেম্ব্রেন থাকে যা শুধু হাইড্রোজেন আয়নের জন্য প্রবেশযোগ্য, অন্য কোনো আটম বা আয়নের জন্য নয়। ন্যানোটেকনোলজি ব্যবহার করে কোম্পানিগুলো আরও দক্ষ মেম্ব্রেন তৈরি করতে পারে যা হালকা এবং দীর্ঘস্থায়ী হবে।
2. Brookhaven National Lab-এ গবেষকরা প্ল্যাটিনাম এবং লেড ব্যবহার করে "ন্যানোপ্লেট" ক্যাটালিস্ট ডেভেলপ করার পরীক্ষা করছেন যাতে উচ্চ অক্সিজেন রিডাকশন এবং দীর্ঘ আয়ু থাকে।
3. Brown University-র গবেষকরা প্ল্যাটিনাম-বিহীন ক্যাটালিস্ট তৈরি করার চেষ্টা করছেন। ক্যাটালিস্টটি হবে কোবাল্ট ন্যানোপার্টিকেল কোয়েটেড গ্রাফিন শিট। তারা দাবি করছেন যদি এটি সেলে প্ল্যাটিনামের বদলে ব্যবহার করা হয় তবে দাম ব্যাপকভাবে কমে যাবে।
4. Stony Brook University-র গবেষকরা পানি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের একটি অনন্য পদ্ধতি দেখিয়েছেন যা সোনার ন্যানোপার্টিকেল এবং সৌরশক্তি ব্যবহার করে। তারা পর্যবেক্ষণ করেছেন একটি ডজন কম সোনা পরমাণু থাকলে সেটি হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য একটি কার্যকর ফোটোক্যাটালিস্ট হিসেবে কাজ করতে পারে।

টেক জগতের একটি তুলনামূলক নতুন প্রযুক্তি হলেও, ন্যানোটেকনোলজি তার অসীম সম্ভাবনা প্রমাণ করেছে টেক জগত पर শাসন করার জন্য। এটি অন্যান্য প্রযুক্তির সাথে মিলে যেতে তাদের রূপান্তরিত করেছে। অন্যান্য প্রযুক্তির সাথে মিলে যেতে এটা এমন পণ্য দিয়েছে যা আগের ভার্সন থেকে আরও দক্ষ, কম খরচবহুল এবং পরিবেশ বান্ধব। কিন্তু এটাই সব নয়। গবেষণা ও পরীক্ষা এখনো চলছে। অসংখ্য প্রজেক্ট উন্নতির অধীনে আছে যেগুলো একটি নতুন এবং উজ্জ্বল ভবিষ্যত দিতে লক্ষ্যমাত্রা রাখে যা আমাদের আরও সুস্থ রাখবে এবং প্রচুর শক্তি দেবে।