UPSC MainsGeneral Studies Paper IScience and Technologyअभ्यास प्रश्न

नैनो प्रौद्योगिकी: अनंत संभावनाओं का विज्ञान

नैनो प्रौद्योगिकी को अनंत संभावनाओं का विज्ञान क्यों कहा जा रहा है?

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उत्तर कैसे लिखें

प्रस्तावना में नैनो प्रौद्योगिकी को परिभाषित करें और इसके अद्वितीय भौतिक व रासायनिक गुणों (क्वांटम यांत्रिकी) का उल्लेख करें। मुख्य भाग में कृषि, स्वास्थ्य, पर्यावरण, इलेक्ट्रॉनिक्स और रक्षा जैसे विभिन्न क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोगों एवं भारतीय पहलों को रेखांकित करें। निष्कर्ष में नैनो विषाक्तता की चुनौतियों के समाधान हेतु विनियामक तंत्र का सुझाव देते हुए सकारात्मक समापन करें।

आदर्श उत्तर

338 शब्द

भूमिका

नैनो प्रौद्योगिकी 1 से 100 नैनोमीटर पैमाने पर पदार्थों के अध्ययन एवं उपयोग का विज्ञान है। रिचर्ड फेनमैन द्वारा संकल्पित इस तकनीक को 'अनंत संभावनाओं का विज्ञान' इसलिए कहा जाता है, क्योंकि आणविक स्तर पर क्वांटम यांत्रिकी के प्रभाव से पदार्थों के गुण—जैसे उच्च पृष्ठीय क्षेत्रफल, अद्वितीय विद्युत चालकता, रासायनिक सक्रियता और मजबूती—नाटकीय रूप से बदल जाते हैं।

नैनो प्रौद्योगिकी के प्रमुख अनुप्रयोग एवं अनंत संभावनाएं

  • कृषि क्षेत्र: IFFCO द्वारा विकसित स्वदेशी 'नैनो यूरिया (तरल)' और 'नैनो DAP' पारंपरिक रासायनिक उर्वरकों की तुलना में पोषक तत्वों की अवशोषण क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि करते हैं, जिससे मिट्टी का स्वास्थ्य सुधरता है और भूजल प्रदूषण कम होता है।
  • चिकित्सा एवं स्वास्थ्य सेवा: नैनो-रोबोट्स, नैनो-पार्टिकल्स और स्मार्ट पिल्स के माध्यम से लक्षित दवा वितरण (Targeted Drug Delivery) संभव हुआ है। इससे स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान पहुँचाए बिना कैंसर कोशिकाओं का सटीक उपचार किया जा सकता है।
  • पर्यावरण एवं जल शोधन: कार्बन नैनोट्यूब्स (CNTs) और ग्राफीन आधारित झिल्लियाँ औद्योगिक अपशिष्ट और भारी धातुओं को छानने में सक्षम हैं। IIT मद्रास द्वारा विकसित 'AMRIT' तकनीक नैनो-फिल्टर के माध्यम से पेयजल से आर्सेनिक और भारी धातुओं को प्रभावी ढंग से हटाती है।
  • इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा: क्वांटम डॉट्स और नैनो-मटेरियल्स की सहायता से अल्ट्रा-फास्ट माइक्रोप्रोसेसर, मुड़ने योग्य (फोल्डेबल) स्क्रीन और अत्यधिक ऊर्जा-दक्ष सौर सेल व बैटरियों का निर्माण किया जा रहा है।
  • रक्षा एवं सामग्री विज्ञान: कार्बन नैनोट्यूब के हल्के और इस्पात से कई गुना अधिक मजबूत होने के कारण इसका उपयोग बुलेटप्रूफ जैकेट, हल्के लड़ाकू विमानों और उन्नत रक्षा उपकरणों में हो रहा है।

भारत में संस्थागत प्रयास

भारत सरकार के विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (DST) द्वारा 'राष्ट्रीय नैनो मिशन' (वर्तमान में राष्ट्रीय नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम - NPNST) के माध्यम से बुनियादी अनुसंधान, क्षमता निर्माण और नैनो-अनुप्रयोगों के व्यावसायीकरण को निरंतर प्रोत्साहित किया जा रहा है।

निष्कर्ष

नैनो प्रौद्योगिकी 21वीं सदी की तकनीकी और औद्योगिक क्रांति का प्रमुख स्तंभ है। हालांकि, इसके समग्र और सतत दोहन के लिए नैनो-कणों से उत्पन्न होने वाली संभावित विषाक्तता (Nanotoxicity) और पर्यावरणीय जोखिमों को नियंत्रित करने हेतु एक पारदर्शी एवं सुदृढ़ विनियामक तंत्र स्थापित करना अनिवार्य है।

याद रखने योग्य तथ्य

definition
नैनो प्रौद्योगिकी (Nanotechnology)

1 से 100 नैनोमीटर के पैमाने पर पदार्थों का हेरफेर और नियंत्रण, जहां क्वांटम प्रभावों के कारण पदार्थों के भौतिक, रासायनिक और जैविक गुणों में मौलिक बदलाव आते हैं।

example
AMRIT जल शोधन तकनीक

IIT मद्रास द्वारा विकसित 'Arsenic and Metal Removal by Indian Technology' (AMRIT) नैनो-स्केल आयरन ऑक्सी-हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करके पानी से विषाक्त आर्सेनिक को अलग करती है।

scheme
राष्ट्रीय नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम (NPNST)

विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के अधीन संचालित यह कार्यक्रम भारत में नैनो-प्रौद्योगिकी क्षेत्र में उन्नत अनुसंधान, बुनियादी ढांचे के विकास और अनुप्रयोग-उन्मुख नवाचारों को बढ़ावा देता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

नैनो यूरिया सामान्य यूरिया से बेहतर क्यों है?

नैनो यूरिया का सतही क्षेत्रफल अधिक होने के कारण पौधों द्वारा इसकी अवशोषण दक्षता 80% से अधिक होती है, जबकि पारंपरिक यूरिया की दक्षता केवल 30-40% होती है, जिससे प्रदूषण घटता है।