UPSC MainsGeneral Studies Paper IIIScience and Technologyअभ्यास प्रश्न

भारत के विकास में नैनो-प्रौद्योगिकी के विविध अनुप्रयोग

नैनो-प्रौद्योगिकी कृषि के अतिरिक्त ऊर्जा, जल शोधन, पर्यावरण संरक्षण और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे क्षेत्रों में भी परिवर्तनकारी संभावनाएँ रखती है। भारत के विकास के संदर्भ में इसके प्रमुख अनुप्रयोगों का परीक्षण कीजिए।

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उत्तर कैसे लिखें

उत्तर की शुरुआत नैनो-प्रौद्योगिकी की परिभाषा और भारत के संदर्भ में इसकी वर्तमान स्थिति (अनुसंधान एवं पेटेंट) से करें। मुख्य भाग में ऊर्जा, जल शोधन, पर्यावरण संरक्षण तथा इलेक्ट्रॉनिक्स में इसके विशिष्ट अनुप्रयोगों का विश्लेषण करें और संबंधित चुनौतियों का परीक्षण करें। अंत में 'विकसित भारत 2047' के लक्ष्यों से जोड़ते हुए एक संतुलित निष्कर्ष प्रस्तुत करें।

आदर्श उत्तर

384 शब्द

भूमिका

नैनो-प्रौद्योगिकी 1 से 100 नैनोमीटर पैमाने पर पदार्थों के भौतिक एवं रासायनिक गुणों के नियंत्रण व हेरफेर का विज्ञान है। वर्तमान में भारत नैनो-विज्ञान शोध प्रकाशनों में विश्व में तीसरे स्थान पर है, यद्यपि वैश्विक नैनो-पेटेंट में इसकी हिस्सेदारी लगभग 0.5% है। अनुसंधान नेशनल रिसर्च फाउंडेशन (ANRF) के ₹1 लाख करोड़ के RDI फंड के साथ भारत इस तकनीक को प्रयोगशाला से निकालकर बहु-क्षेत्रीय राष्ट्रीय विकास में लागू कर रहा है।

भारत के विकास में प्रमुख अनुप्रयोग

  • जल शोधन (Water Purification): आईआईटी मद्रास द्वारा विकसित 'अमृत' (AMRIT - Arsenic and Metal Removal by Indian Technology) तकनीक नैनो-स्केल आयरन ऑक्सी-हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करती है, जिसे 'जल जीवन मिशन' के तहत पेयजल से आर्सेनिक और भारी धातुओं को हटाने के लिए लागू किया जा रहा है। इसके अतिरिक्त, नैनो-फिल्ट्रेशन और ग्राफीन-ऑक्साइड झिल्लियां तटीय एवं ग्रामीण क्षेत्रों में जल अलवणीकरण में प्रभावी सिद्ध हो रही हैं।
  • ऊर्जा सुरक्षा (Energy Security): 'राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन' में नैनो-उत्प्रेरकों (Nano-catalysts) के प्रयोग से इलेक्ट्रोलेसिस की लागत में कमी आ रही है। साथ ही पेरोव्स्काइट (Perovskite) नैनो-मटेरियल सौर सेलों की दक्षता में वृद्धि कर रहे हैं तथा कार्बन नैनोट्यूब (CNTs) आधारित लिथियम एवं सोडियम-आयन बैटरियां इलेक्ट्रिक वाहनों की भंडारण क्षमता और चार्जिंग गति बढ़ा रही हैं।
  • इलेक्ट्रॉनिक्स और सेमीकंडक्टर: 'इंडिया सेमीकंडक्टर मिशन (ISM 2.0)' के अंतर्गत मूर के नियम की पारंपरिक सीमाओं को पार करने हेतु नैनो-लिथोग्राफी और मॉलिक्यूलर चिप्स का उपयोग किया जा रहा है, जो भारत को डीप-टेक और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों में आत्मनिर्भर बना रहे हैं।
  • पर्यावरण संरक्षण: नैनो-रेमेडिएशन के तहत 'जीरो-वैलेंट आयरन नैनोकणों' (Zero-valent iron) का उपयोग औद्योगिक अपशिष्टों, मृदा और भूजल से विषाक्त रसायनों के जैविक व रासायनिक शोधन हेतु किया जा रहा है।

संबंधित चुनौतियाँ

  • व्यावसायीकरण और पेटेंट अंतर: प्रयोगशाला से बाजार (विशेषकर TRL 5-7 स्तर पर) तक तकनीक हस्तांतरण में उच्च लागत तथा बौद्धिक संपदा अधिकारों (पेटेंट) के व्यावसायीकरण का अभाव है।
  • नैनो-टॉक्सिसिटी (Nano-toxicity): अत्यधिक सूक्ष्म आकार के कारण नैनोकण जैविक झिल्लियों को पार कर सकते हैं, जिससे मानव स्वास्थ्य और पारिस्थितिकी तंत्र पर अज्ञात दीर्घकालिक प्रतिकूल प्रभावों का जोखिम बना रहता है।

निष्कर्ष

नैनो-प्रौद्योगिकी 'विकसित भारत 2047' के तकनीकी लक्ष्यों की प्राप्ति में उत्प्रेरक की भूमिका निभा सकती है। ANRF और ISM 2.0 के माध्यम से R&D को निजी निवेश से जोड़कर तथा एक सुदृढ़ 'पर्यावरण, स्वास्थ्य और सुरक्षा (EHS)' नियामक ढांचा तैयार करके भारत वैश्विक बौद्धिक संपदा शक्ति बन सकता है।

याद रखने योग्य तथ्य

definition
नैनो-प्रौद्योगिकी (Nanotechnology)

1 से 100 नैनोमीटर पैमाने पर पदार्थों के परमाणु एवं आणविक स्तर पर गुणों में हेरफेर और नियंत्रण का अध्ययन व अनुप्रयोग।

scheme
अमृत तकनीक (AMRIT Technology)

आईआईटी मद्रास द्वारा नैनो-स्केल आयरन ऑक्सी-हाइड्रॉक्साइड पर आधारित विकसित तकनीक, जो जल जीवन मिशन के तहत पेयजल से आर्सेनिक और भारी धातुओं को हटाने के लिए प्रयुक्त होती है।

statistic

भारत नैनो-विज्ञान शोध प्रकाशनों में विश्व स्तर पर तीसरे स्थान पर है, किंतु वैश्विक नैनो-पेटेंट में इसकी हिस्सेदारी केवल लगभग 0.5% है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

नैनो-टॉक्सिसिटी क्या है और यह क्यों चिंता का विषय है?

नैनोकणों के अत्यधिक सूक्ष्म आकार के कारण वे मानव शरीर की जैविक झिल्लियों को आसानी से पार कर सकते हैं, जिससे स्वास्थ्य और पर्यावरण पर अज्ञात व विषाक्त प्रभावों का जोखिम उत्पन्न होता है।