ন্যানোপার্টিকেল প্রাথমিক ধারণা :
ন্যানো(nano) একটি গ্রিক শব্দ, যার অর্থ বামন। ইতোপূর্বে ন্যানো বলতে সাধারণত কোনো জিনিসের একশো কোটি এক ভাগকে বুঝাত। তাই ন্যানো কথাটি পরিমাপের সাথে সংশ্লিষ্ট। আবার ন্যানো কথাটির সংঙ্গে থাটি জড়িত, মিটার হচ্ছে দৈর্ঘ্যের একটি একক। এক মিটার দৈর্ঘ্যের কোনো বস্তুর একশো কোটি ভাগের এব ভাগকে ন্যানোমিটার বলে।
অন্যভাবে বলা যায়, একশো কোটি ন্যানো পার্টিকেল পাশাপাশি রাখলে এর দৈর্ঘ্য হবে এক মিটার।
তবে, যে সকল কণার দৈর্ঘ্য 1-100 nm সেগুলোকে ন্যানো পার্টিকেল বলে ।
1080 সালে 29 শে ডিসেম্বর ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজিতে অ্যামেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির বার্ষিক সভা অনুষ্ঠিত হয়। উক্ত সভায় পদার্থবিজ্ঞানী রিচার্ড ফিনম্যান ছিলেন একজন আমন্ত্রিত অতিথি। তিনি উক্ত সভায় একটি গুরুত্বপূর্ণ বক্ততা দেন। তার বক্তব্যের বিষয় ছিল, “There’s plenty of room at আর এই বক্তব্যের মধ্য দিয়েই ন্যানো টেকনোলজির দ্বার উন্মোচিত হয়। রিচার্ড ফিনম্যনের বক্তব্যের সার কথা ছিল সমস্ত এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকার সমস্ত লেখাকে ছোট করে পঁচিশ হাজার ভাগের এক ভাগে নিয়ে আসা সম্ভব। এ লেখাপড়ার জন্য তিনি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের কথাও উল্লেখ করলেন। এসব চিত্তাকর্ষক গবেষণা ও প্রমাণের ফলাফলই আজকের ন্যানো টেকনোলজি।
ন্যানো বস্তু সাধারণত তিন ধরনের যথা :
১. প্রাকৃতিক : ন্যানো কণা যেগুলো প্রকৃতি লব্ধ।
২. ইন্সিডেন্টাল : ন্যানো কণা যে গুলো সচরাচর পরিবেশে পাওয়া যায়। যেমন- ধোঁয়াতে (smoke) পাওয়া যায়।
৩. ইঞ্জিনিয়ারড : ন্যানো কণা গবেষকদের নিরন্তর প্রচেষ্টায় তৈরি।
ন্যানো পার্টিকেলের বৈশিষ্ট্য :
১. পদার্থ যেমন ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র পরমাণু দ্বারা গঠিত ঠিক তেমনি ন্যানো পদার্থও পরমাণু বা অণু দ্বারা গঠিত। ২. ন্যানো পরিমাপে পরমাণুগুলো এক একটি নির্দিষ্ট বিন্যাসে সজ্জিত থাকে।
৩. এক একটি নির্দিষ্ট বিন্যাসে ন্যানো পার্টিকেলের ধর্ম ও বৈশিষ্ট্য একেক রকম, যেমন- Fe (লোহা) একটি চৌম্বকীয় পদার্থ হলেও ন্যানো পরিমাপে (10 nm) এর চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হয়।
৪. পরমাণুর সজ্জার প্যাটার্ন পরিবর্তিত হয়ে যদি ভিন্ন ন্যানো পদার্থ তৈরি করে তবে এর বৈশিষ্ট্যও পরিবর্তিত হয়। তাই ন্যানো পরমাণুর সজ্জা নিয়ন্ত্রণ করতে স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি প্রয়োজন।
৫. ন্যানো পার্টিকেলের সজ্জা ইচ্ছেমতো পরিবর্তন করে যে কোনো ধরনের গঠন বিশিষ্ট পদার্থ তৈরি করা সম্ভব।
৬. ন্যানো কণার আয়তনের সাপেক্ষে এতে বিরাট তল বিদ্যমান। তল বৃদ্ধিতে পদার্থের সকিয়তা বাড়ে, তাই নিষ্ক্রিয় পদার্থও ন্যানো মাপে এসে সক্রিয় হয়ে ওঠে।
যে সব পদার্থের ঘনত্ব অত্যন্ত বেশি সেগুলো অল্প পরিমাণ পানিতে ডুবে যাবে কিন্তু ন্যানো পরিমাপে পদার্থের বিরাট তল থাকায় এটি ডুবে যাবে না। তাই ন্যানো প্রযুক্তি কাজে লাগিয়ে উচ্চ ঘনত্বের পদার্থ দ্বারাও বিরাট বিরাট জাহাজ তৈরি সম্ভব। এছাড়া ন্যানো পার্টিকেলের চিকিৎসা, শিল্প, কৃষি, ইলেকট্রনিক্স, জীব প্রযুক্তি ইত্যাদি সকল ক্ষেত্রে অভাবনীয় সাফল্যের দ্বারে পৌছে দিতে সক্ষম।
পরমাণু, অণু ও ন্যানো পার্টিকেল তুলনা (Comparisons among Atom, Molecule and Nanoparticle)
| পরমাণু | অণু | ন্যানো পার্টিকেল তুলনা |
| মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতমকণা যা স্বাধীন অস্তিত্বের অধিকারী নয় এবং সরাসরি রাসায়নিক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ অংশগ্রহণ করতে পারে | | মৌলিক অথবা যৌগিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা যা স্বাধীন অস্তিত্বের অধিকারী এবং সরাসরি রাসায়নিক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহ করতে পারে না তাকে অণু। | কোন বস্তুর 1 100 nm দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট পার্টিকেলকে ন্যানো পার্টিকেল বলে। |
| পরমাণু সরাসরি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ অংশগ্রহণ করতে পারে | | অণু সরাসরি রাসায়নিক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহ করতে পারে না। | ন্যানোপার্টিকেলও পরমাণুতে বিশ্নিষ্ট না সরাসরি বাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে না। |
| পরমাণু মৌলিক পদার্থের পদার্থের একক বিচ্ছিন্ন কণা। | অণু মৌলিক অথবা যৌগিক একক বিচ্ছিন্ন কণা। | প্রতি এক ন্যানো মিটার দূরত্বে তিন থেকে পাঁচটি অণু থাকে। |
| পরমাণু সর্বদাই সক্রিয়তা রাসায়নিকভাবে সক্রিয়। | সাধারণ অবস্থায় অণু রাসায়নিকভাবে সক্রিয় হতেও পারে নাও পারে। | কোনো কোনো পদার্থের অণু স্বাভাবিক অবস্থায় নিষ্কিয় হলেও উহার ন্যানোপার্টিকেল সক্রিয়। |
| সাধারণ অবস্থায় কোনো মৌলের পরমাণুর তড়িৎ ধর্মের পরিবর্তন হয় না। | সাধারণ অবস্থায় কোনো পদার্থের অণুর তড়িৎ ধর্মের পরিবর্তন হয় না। | যে কোন পদার্থকে ন্যানো পার্টিকেলে রুপান্তর করলে উহার তড়িৎ ধর্মের পরিবর্তন হয়। |
| সকল ক্ষেত্রে পরমাণুর কোয়ান্টাম বলবিদ্যা অনুসৃত অনুসৃত হয় না।
|
সকল ক্ষেত্রে অণুর কোয়ান্টাম বলবিদ্যা অনুসৃত অনুসৃত হয় না।
|
কোনো পদার্থের ন্যানো পার্টিকেলের কোয়ান্টাম বলবিদ্যা অনুসৃত অনুসৃত হয়।
|
| পরমাণুর তল সর্বদাই অপরিবর্তিত থাকে। | সাধারণ অবস্থায় অণুর তল, উহার তল আকারের তুলনায় ক্ষুদ্র। | ন্যানো পার্টিকেলের তল,
উহার আকারের তুলনায় বৃহৎ।
|
| সাধারণ অবস্থায় পরমাণুর অবস্থায় অণুর চৌম্বকীয় চৌম্বকীয় ধর্ম সর্বদা স্থির | সাধারণ অবস্থায় অণুর চৌম্বকীয় চৌম্বকীয় ধর্ম সর্বদা স্থির | ন্যানো পার্টিকেলের চৌম্বকীয় ধর্ম সর্বদা স্থির। |
| সাধারণত পরমাণুর আলোক ধর্ম স্থির।
|
অণু আলোক ধর্ম প্রদর্শন করতে,নাও পারে।
|
ন্যানো পার্টিকেল সাধারন অবস্থায় আলোক ধর্ম প্রদর্শন করে। যেমন: Si (সিলিকন)
|
শিল্পে ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহারের সম্ভাবনা (Prospect of Using Nanoparticles in the Industries):-
ঔষধ শিল্পে ন্যানো পার্টিকেলের ব্যবহার (Applications of Nano particle in the Medicine Industry):
১. গবেষকদের মতে ন্যানো কণার সংগে নির্দিষ্ট অণু (molecule) যুক্ত করে রক্ত প্রবাহে চালনা করে সংক্রমণের পূর্বেই সম্ভাব্য স্থান থেকে সিগন্যাল প্রদানের মাধ্যমে রোগ নির্ণয় করা সম্ভব।
২. HDL কলেসটেরলের মতো দেখতে স্বর্ণ ন্যানো কণার সংগে লিম্পোমা ক্যান্সর কোষ যুক্ত করে বাস্তব HLD কলেসটেরল থেকে লিম্পোমা ক্যান্সার কোষকে আটকিয়ে (Block) ক্যান্সার থেকে রক্ষা করে।
৩. প্রোস্টেট ক্যান্সার আক্রান্ত কোনো পুরুষ রোগীর এ রোগ নির্ণয়ে আয়রন অক্সাইডের ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয়।
৪. সম্প্রতি সিলিকনের ন্যানো কণা দিয়ে তৈরি ন্যানো ওয়্যার ব্যবহার করে ক্যান্সার হওয়ার শুরুতেই প্রস্টেট ক্যান্সারের জন্য দায়ী এন্টিজেন শনাক্ত করা যায় ।
৫. ন্যানো টিউবের সংগে এক প্রকার প্রোটিন ঔষধ লাগিয়ে কোষের মধ্যে ঢুকিয়ে ক্যান্সার সৃষ্টিকারী অণুকে মেরে ফেলে।
৬. গবেষকগণ ন্যানো কণার সংগে মৌমাছির বিষ (bee venom) যুক্ত করে ভাইরাস কণার চারদিকে নিরাপত্তামূলক বেষ্টনী তৈরি করে ভাইরাসকে মেরে ফেলতে সক্ষম হয়েছেন। এই কৌশল প্রয়োগ করে HIV ভাইরাস নিষ্ক্রিয় করার চেষ্টা চলছে।
৭. গবেষকগণ অতিসম্প্রতি রেডিয়েশনযুক্ত বিসমাথ ন্যানো কণা ব্যবহার করে টিউমার ক্যান্সারকে 90% পর্যন্ত নিষ্ক্রিয় করতে সক্ষম হয়েছেন।
৮. স্বর্ণ ন্যানো কণার সংগে RNA অণু যুক্ত করে ত্বকের ক্যান্সার প্রতিরোধ করা যায় ।
৯. গবেষকগণ অ্যালুমিনোসিলিকেট ন্যানো কণা ব্যবহার করে আঘাতজনিত (trauma) ক্ষতস্থানের রক্তপড়া বন্ধ করতে সমর্থ হয়েছেন।
১০. অন্তরক্তক্ষরণ (internal bleeding) বন্ধের লক্ষ্যে বিজ্ঞানীগণ এক ধরনের পলিমার ন্যানো কণা তৈরি করেছেন, যা সাংশ্লেষিক (Synthetic) পাটিলেটস (Platelets)-এর ন্যায় কাজ করে। সাংশ্লেষিক পাটিলেট শরীরের অভ্যন্তরে প্রবেশ করিয়ে রক্তক্ষরণ বন্ধ করা যায়।
১১. আয়রন অক্সাইড ন্যানো কণা, টিউমার ক্যান্সার নির্ণয়ে MRI (Magnetic Resonance Imaging) মেশিনের ছবি (Image)-র তীব্রতা বৃদ্ধির মাধ্যমে এটি অধিক ক্ষমতাসম্পন্ন করে।
১২. এক ধরনের পোটিন দ্বারা আবৃত ন্যানো কণা ধ্বংস হওয়া ধমনীতে ঔষধ সঞ্চালনের মাধ্যমে হৃদপিণ্ডের | নালীঘটিত রোগের (Cardiovascular disease) চিকিৎসায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে ।
১৩. কেলাসাকার ন্যানো কণা শরীরের ক্যান্সার কোষের অবস্থান নির্দেশ করে।
১৪. ন্যানো কণা ক্যান্সার কোষে সরাসরি কেমোথেরাপি ঔষধ সরবরাহ করে।
১৫. স্বর্ণ ন্যানো কণা (Gold nano particle) টিউমার ক্যান্সার স্থানে অবলোহিত (infrared) লেজার থেকে তাপ সরবরাহ করে।
১৬. ছিদ্রময় সিলিকা ন্যানো কণা ক্যান্সার কোষে রক্ত সরবরাহ করে।
দ্রব্য সামগ্রী উৎপাদন শিল্পে ন্যানো পার্টিকেলের ব্যবহার Applications of the Nano par Manufacturing Industry of Comodity):
১. নিকেল ন্যানো কণা পলিমার কম্পোজিট সাংশ্লেষিক চামড়া তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
২.প্যাকেজিং-এ ব্যবহৃত প্রাস্টিক ফিল্ম-এর O2 কিংবা জলীয় বাষ্প শোষণ প্রতিহত করতে সিলিকেট ন্যানো কণা ব্যবহার করা যেতে পারে।
৩. কাঠ, প্লাস্টিক এবং টেক্সটাইল সামগ্রীকে UV-রশি থেকে রক্ষা করতে শিল্প আবৃতকারক ZnO ন্যানোকণা ব্যবহৃত হয় ।
৪. কার্বন ফাইবার এর মধ্যবর্তী ফাকাস্থান পূরণে SiO2 ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহৃত হয়।
৫. ব্যাক্টেরিয়া মারতে (Killing bacteria), কাপড়ের দুর্গন্ধ নিবারণে ফ্যাবরিকে সিলভার ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয়।
৬ ন্যানো কম্পোজিট ব্যবহার করে হালকা অথচ শক্ত গাড়ির বাম্পার তৈরি করা যায় ।
৭. টেনিস বল র্যাকেট ইত্যাদি খেলাধুলা সামগ্রী তৈরিতে বর্তমানে কার্বন ন্যানো টিউব ব্যবহৃত হয়, যা দামে সস্তা এবং টেকসই।
৮. টেনিস বলের উপর ন্যানো কম্পোজিটের আবরণ দিলে এটি পূর্বের তুলনায় বেশি লাফায় বা বাউন্স করে।
৯. ন্যানো কম্পোজিট দ্বারা তৈরি গাড়ির টায়ার অনেক হালকা ও দীর্ঘস্থায়ী হয়।
পরিবেশে ন্যানো পার্টিকেলের ব্যবহার (Applications of Nano narticles in The Environment):
১. বায়ুস্থ উদ্বায়ী জৈব দূষককে ভাঙ্গতে ছিদ্রময় MnO2 এর সংগে দৃঢ়ভাবে যুক্ত স্বর্ণ ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয়।
২. কার্বন টেট্রা-ক্লোরাইড দ্বারা দূষিত ভূগর্ভস্থ পানি বিশুদ্ধ করতে আয়রন অক্সাইড ন্যানো কণা ব্যবহৃত হচ্ছে।
৩. আর্সেনিক দূষিত নলকূপের পানি বিশুদ্ধকরণে আয়রন অক্সাইড ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয়।
৪.চিনের বৃহত্তম কয়লা কোম্পানি ন্যানো কণাকে অনুঘটক হিসেবে ব্যবহার করে কয়লাকে তরল করে পরে একে গ্যাস হিসেবে জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করছে ।
৫. ক্যাডমিয়াম-সেলেনাইড দ্বারা গঠিত ন্যানো ক্রিস্টাল বিক্রিয়া সম্পন্ন করে পৃথিবীর তাপমাত্রা ঠিক রাখার জন্য বিজ্ঞানীরা এক ধরনের কৃত্রিম পাতা উদ্ভাবন করেছেন, যা প্রাকৃতিক গাছের পাতার মতো CO2 শুষে নেয় এবং O2 ত্যাগ করে।
শক্তি উৎপাদন এবং ইলেকট্রনিক্স শিল্পে ন্যানো পার্টিকেলের ব্যবহার (Applications of Nano particles in the Energy and Electronics Industry):
১. কম খরচে জ্বালানি কোষের ইলেকট্রোড তৈরিতে ন্যানো কণা যা ন্যানোটেট্রাপডস (nanotetrapods) ব্যবহৃত হয়।
২. স্বৰ্ণ ন্যানো কণা (Glod nanoparticle)-র সংগে জৈব অণু সংযুক্ত করে ট্রানজিস্টর (transistor) নমফেট, NOMFET (Nano Particle Organic Memory Field Effect) তৈরি করা যায়, যা সাধারণত স্নায়ুতন্ত্রের ক্রিয়া সম্পাদন করে।
৩. প্রভাবক হিসেবে প্লাটিনাম-কোবাল্ট ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয় যা বিশুদ্ধ প্লাটিনামের চেয়ে প্রায় 12 গুণ কার্যকারিতা সম্পন্ন।
৪. সিলিকন ন্যানো কণা আবৃত লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড, ব্যাটারির কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি করে রিচার্জ টাইম কমিয়ে দেয়।
৫. নিম্ন তাপমাত্রায় প্রিন্টিং প্রসেসে ব্যবহৃত স্বল্প খরচ (low cost) সম্পন্ন সোলার সেল তৈরিতে সেমিকন্ডাকটর ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয়।
কসমেটিক শিল্পে ন্যানো পার্টিকেলের ব্যবহার (Applications of Nano particles in the Cosmetic Industry):
১. ZnO ন্যানো কণা দ্বারা গঠিত সানস্ক্রীন সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মির আঘাত থেকে ত্বক রক্ষায় ব্যবহৃত হচ্ছে। এ ধরনের সানস্ক্রিন ব্যবহারে পূর্বে ব্যবহৃত সাধারণ সানস্ক্রিনের মতো সাদা রং দেখা যায় না এবং অল্প লাগে বলে খরচও কম।
