നാനോടെക്നോളജി
നാനോടെക്നോളജി – റെയിൽവേ പരീക്ഷകൾക്കുള്ള സമ്പൂർണ്ണ ജി.കെ. കാപ്സ്യൂൾ
“അതിസൂക്ഷ്മമായ ശാസ്ത്രം, പക്ഷേ സമ്പദ്വ്യവസ്ഥ, ആരോഗ്യം, പരിസ്ഥിതി എന്നിവയിൽ മെഗാ ആഘാതം.”
1. നാനോടെക്നോളജി എന്താണ്?
- നിർവചനം: 1–100 നാനോമീറ്റർ (nm) സ്കെയിലിൽ (1 nm = 10⁻⁹ m) വസ്തുക്കൾ, ഉപകരണങ്ങൾ, സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെയും ശാഖ.
- നാമകരണം: പ്രൊഫ. നോറിയോ ടാനിഗുച്ചി (ടോക്കിയോ സർവകലാശാല, 1974).
- ജനപ്രിയമാക്കിയത്: ഡോ. കെ. എറിക് ഡ്രെക്സ്ലർ അദ്ദേഹത്തിന്റെ 1986 ലെ “എഞ്ചിനുകൾ ഓഫ് ക്രിയേഷൻ” എന്ന പുസ്തകത്തിലൂടെ.
2. പ്രധാന വസ്തുതകളും കണക്കുകളും
| പാരാമീറ്റർ | മൂല്യം |
|---|---|
| 1 നാനോമീറ്റർ | 10⁻⁹ m ≈ മനുഷ്യന്റെ മുടിയുടെ വീതിയുടെ 1/80,000 |
| ഡിഎൻഎ ഹെലിക്സിന്റെ വലിപ്പം | ≈ 2 nm |
| ചുവന്ന രക്താണുവിന്റെ വലിപ്പം | ≈ 7,000 nm |
| 1 nm ക്യൂബിൽ (സ്വർണം) ഉള്ള ആറ്റങ്ങൾ | ≈ 88,000 |
| 2023 ലെ ലോക നാനോടെക് വിപണി | ≈ US $ 76 ബില്യൺ |
| 2030 ലെ പ്രതീക്ഷിത വിപണി | US $ 125 ബില്യൺ (CAGR ~9 %) |
| ഇന്ത്യയുടെ നാനോ-മിഷൻ ബജറ്റ് (2019-24) | ₹ 650 കോടി |
3. ചരിത്രപരമായ സമയരേഖ
| വർഷം | സംഭവം |
|---|---|
| 1959 | റിച്ചാർഡ് ഫെയ്ൻമാൻ ദർശനപരമായ പ്രഭാഷണം നടത്തി “താഴെ ധാരാളം സ്ഥലമുണ്ട്” (29 ഡിസം). |
| 1974 | “നാനോടെക്നോളജി” എന്ന പദം ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചത് ടാനിഗുച്ചി. |
| 1981 | സ്കാൻനിംഗ് ടണലിംഗ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് (STM) കണ്ടുപിടിച്ചു – ബിന്നിഗ് & റോറർ (നോബൽ 1986). |
| 1985 | ബക്മിൻസ്റ്റർഫുള്ളറീൻ (C₆₀) കണ്ടെത്തൽ – കർൽ, ക്രോട്ടോ & സ്മാലി (നോബൽ 1996). |
| 1991 | സുമിയോ ഇയിജിമ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ (CNT) കണ്ടെത്തി. |
| 2000 | യുഎസ് ദേശീയ നാനോടെക്നോളജി പ്രവർത്തനം (NNI) ആരംഭിച്ചു. |
| 2001 | ഇന്ത്യ നാനോ-സയൻസ് & ടെക്നോളജി പ്രവർത്തനം (NSTI) ഡിഎസ്ടിയുടെ കീഴിൽ ആരംഭിച്ചു. |
| 2007 | ഇന്ത്യയുടെ നാനോ-മിഷൻ അംഗീകരിച്ചു (5 വർഷത്തേക്ക് ₹ 1,000 കോടി). |
| 2019 | ദേശീയ നാനോ-സയൻസ് & ടെക്നോളജി മിഷൻ (NSTM) 12-ാം പദ്ധതി വിപുലീകരണത്തിന് കീഴിൽ. |
4. നാനോ-ഘടനകളും ഉദാഹരണങ്ങളും
| ഘടന | വലിപ്പം | ഉദാഹരണ ഉപയോഗം |
|---|---|---|
| ക്വാണ്ടം ഡോട്ട് | 2–10 nm | QLED ടിവികൾ, ബയോ-ഇമേജിംഗ് |
| നാനോകണിക (Ag) | 10–50 nm | റെയിൽവേയിലെ ആന്റിബാക്ടീരിയൽ പൂശുകൾ |
| കാർബൺ നാനോട്യൂബ് | 1–50 nm Ø | ഭാരം കുറഞ്ഞ ഓവർഹെഡ് റെയിൽവേ വയറുകൾ |
| ഫുള്ളറീൻ (C₆₀) | 0.7 nm | മരുന്ന് വിതരണം, ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ |
| നാനോകോംപോസിറ്റ് | — | ശക്തമായ റെയിൽ കോംപോസിറ്റുകൾ, സ്വയം-ശുദ്ധീകരണ കോച്ച് പെയിന്റുകൾ |
5. ഇന്ത്യൻ റെയിൽവേയിലെ പ്രയോഗങ്ങൾ
| മേഖല | നാനോ-സജ്ജീകരിച്ച പരിഹാരം |
|---|---|
| കോച്ചുകൾ | നാനോ-TiO₂ സ്വയം-ശുദ്ധീകരണ & ആന്റി-മൈക്രോബിയൽ പെയിന്റുകൾ (1-ആം ട്രയൽ 2019, ഹുബ്ബള്ലി വർക്ക്ഷോപ്പ്). |
| ട്രാക്കുകൾ | നാനോ-വർദ്ധിത R400W & R350HT റെയിലുകൾ → 40 % കൂടുതൽ ഉപയോഗ ആയുസ്സ്. |
| വയറുകൾ | CNT-ഉറപ്പിച്ച കാറ്റനറി വയറുകൾ → 20 % വൈദ്യുതി ലാഭം, 30 % ഭാരം കുറവ്. |
| ബെയറിംഗുകൾ | നാനോ-ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ → 15 % ഊർജ്ജ നഷ്ടം കുറയ്ക്കൽ. |
| സെൻസറുകൾ | റിയൽ-ടൈം CO₂ & പുക കണ്ടെത്തലിനുള്ള നാനോ-കെമിറെസിസ്റ്റർ കോച്ചുകളിൽ. |
| വെള്ളം | സ്റ്റേഷനുകളിലെ RO പ്ലാന്റുകളിൽ നാനോ-സിൽവർ & TiO₂ മെംബ്രെയ്നുകൾ → 99.9 % ബാക്ടീരിയ കൊല്ലൽ. |
6. ദ്രുത റഫറൻസ് പട്ടികകൾ
A. നാനോ-സ്കെയിൽ vs. വസ്തുക്കൾ
| വസ്തു | ഏകദേശ വലിപ്പം |
|---|---|
| ആറ്റം (H) | 0.1 nm |
| ഗ്ലൂക്കോസ് തന്മാത്ര | 1 nm |
| വൈറസ് | 50–200 nm |
| ബാക്ടീരിയ | 1,000 nm (1 µm) |
B. സർക്കാർ സ്ഥാപനങ്ങളും ലാബുകളും (ഇന്ത്യ)
| ആക്രോണിം | പൂർണ്ണ രൂപം | സ്ഥാനം |
|---|---|---|
| DST-NSTM | ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് സയൻസ് & ടെക് – നാനോ മിഷൻ | ന്യൂ ഡൽഹി |
| JNCASR | ജവഹർലാൽ നെഹ്രു സെന്റർ ഫോർ അഡ്വാൻസ്ഡ് സയൻസ് റിസർച്ച് | ബെംഗളൂരു |
| IIT-B | സെന്റർ ഫോർ നാനോ-സയൻസ് & എഞ്ചിനീയറിംഗ് | മുംബൈ |
| ARC-I | അഡ്വാൻസ്ഡ് റിസർച്ച് സെന്റർ ഫോർ പൗഡർ മെറ്റലർജി | ഹൈദരാബാദ് |
| CGCRI | സെൻട്രൽ ഗ്ലാസ് & സെറാമിക് റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് | കൊൽക്കത്ത |
7. ഒറ്റവാക്യ റിവിഷൻ ബുള്ളറ്റുകൾ
- നാനോയുടെ സുവർണ്ണ അനുപാതം: 1–100 nm, ഇവിടെ ക്വാണ്ടം & ഉപരിതല പ്രഭാവങ്ങൾ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു.
- മുകളിൽ നിന്ന് താഴേക്ക് സമീപനം: എച്ചിംഗ്/ലിത്തോഗ്രഫി; താഴെ നിന്ന് മുകളിലേക്ക്: ആറ്റങ്ങളുടെ സ്വയം-സംഘടന.
- CNT ടെൻസൈൽ ശക്തി സ്റ്റീലിനേക്കാൾ 50× കൂടുതലാണ്, ⅙ ഭാരത്തിൽ.
- നാനോ-പൂശുകൾ ലൊക്കോമോട്ടീവ് പിസ്റ്റണുകളിൽ ഘർഷണം 25 % കുറയ്ക്കുന്നു.
- ഭാരത് നാനോ-പ്രൊഡക്റ്റ്സ് ലിമിറ്റഡ്. (ഹൈദരാബാദ്) നാനോ-TiO₂ വാണിജ്യപരമാക്കുന്ന ആദ്യത്തെ പിഎസ്യു.
- നാനോ-സിൽവർ സോക്സുകൾ ആർആർബി സ്റ്റാഫിന് 2022 ൽ വിതരണം ചെയ്തു, ഫംഗൽ അണുബാധ തടയാൻ.
- ലോക നാനോ ദിനം: 9 ഒക്ടോബർ (10⁻⁹).
8. റെയിൽവേ പരീക്ഷകൾക്കുള്ള 15+ എംസിക്യൂകൾ
Click to expand MCQs with answers
‘നാനോടെക്നോളജി’ എന്ന പദം നാമകരണം ചെയ്തത്
A) റിച്ചാർഡ് ഫെയ്ൻമാൻ
B) നോറിയോ ടാനിഗുച്ചി
C) എറിക് ഡ്രെക്സ്ലർ
D) സുമിയോ ഇയിജിമ
ഉത്തരം: B1 നാനോമീറ്റർ തുല്യമാണ്
A) 10⁻⁶ m
B) 10⁻⁹ m
C) 10⁻¹² m
D) 10⁻³ m
ഉത്തരം: Bകാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ കണ്ടെത്തിയത് ആരാണ്?
A) കർൽ & ക്രോട്ടോ
B) ബിന്നിഗ് & റോറർ
C) സുമിയോ ഇയിജിമ
D) സി.വി. രാമൻ
ഉത്തരം: Cഇന്ത്യയുടെ ആദ്യ നാനോ-മിഷൻ ആരംഭിച്ചത്
A) 2001
B) 2005
C) 2007
D) 2014
ഉത്തരം: Cഫുള്ളറീൻ C₆₀ അറിയപ്പെടുന്നത്
A) ബക്കിബോൾ
B) ക്വാണ്ടം ഡോട്ട്
C) നാനോറോഡ്
D) ഗ്രാഫീൻ ഷീറ്റ്
ഉത്തരം: Aഇന്ത്യൻ റെയിൽവേയുടെ സ്വയം-ശുദ്ധീകരണ കോച്ച് പെയിന്റുകളിൽ ഏത് നാനോ-വസ്തുവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
A) നാനോ-സിൽവർ
B) നാനോ-ZnO
C) നാനോ-TiO₂
D) നാനോ-Al
ഉത്തരം: Cലോക നാനോ ദിനം ആചരിക്കുന്നത്
A) 1 മെയ്
B) 9 ഒക്ടോബർ
C) 28 ഫെബ്രുവരി
D) 15 സെപ്റ്റംബർ
ഉത്തരം: Bകാർബൺ നാനോട്യൂബിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തി സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ______ മടങ്ങ് ഏകദേശം ആണ്.
A) 5
B) 10
C) 25
D) 50
ഉത്തരം: Dനാനോ-സ്കെയിൽ ഇമേജിംഗ് സാധ്യമാക്കിയത് ഏത് മൈക്രോസ്കോപ്പാണ്?
A) ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ്
B) സ്കാൻനിംഗ് ടണലിംഗ് മൈക്രോസ്കോപ്പ്
C) ലൈറ്റ് മൈക്രോസ്കോപ്പ്
D) സിമ്പിൾ മൈക്രോസ്കോപ്പ്
ഉത്തരം: Bനാനോ-സിൽവർ പ്രാഥമികമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് അതിന്റെ
A) കാന്തിക ഗുണം
B) ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണം
C) ആന്റിമൈക്രോബിയൽ ഗുണം
D) സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി
ഉത്തരം: Cക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ വലിപ്പ പരിധി ഏകദേശം ഇതിനിടയിലാണ്
A) 1–10 nm
B) 10–100 nm
C) 100–500 nm
D) 0.1–0.5 nm
ഉത്തരം: Aഇന്ത്യയുടെ ദേശീയ നാനോ-സയൻസ് & ടെക്നോളജി മിഷൻ നടപ്പിലാക്കുന്നത്
A) ഡിആർഡിഒ
B) ഡിഎസ്ടി
C) ഇസ്രോ
D) റെയിൽവേ മന്ത്രാലയം
ഉത്തരം: Bആറ്റം ഓരോന്നായി നാനോ-ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്ന സമീപനം ഏതാണ്?
A) മുകളിൽ നിന്ന് താഴേക്ക്
B) താഴെ നിന്ന് മുകളിലേക്ക്
C) ഇടത്ത് നിന്ന് വലത്തോട്ട്
D) മധ്യത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തോട്ട്
ഉത്തരം: B2030 ലെ പ്രതീക്ഷിത ആഗോള നാനോടെക് വിപണി ഏകദേശം
A) $ 50 ബി.എൻ.
B) $ 76 ബി.എൻ.
C) $ 100 ബി.എൻ.
D) $ 125 ബി.എൻ.
ഉത്തരം: Dറെയിൽവേ കോച്ചുകളിൽ നാനോ-പെയിന്റിന്റെ ആദ്യ ട്രയൽ നടന്നത്
A) കപൂർത്തല
B) ഹുബ്ബള്ലി
C) പെരംബൂർ
D) ബനാറസ്
ഉത്തരം: BCNT-ഉറപ്പിച്ച കാറ്റനറി വയറുകൾ ഏകദേശം ______ % വൈദ്യുതി ലാഭിക്കാം.
A) 5
B) 10
C) 20
D) 40
ഉത്തരം: Cഫുള്ളറീൻ കണ്ടെത്തലിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം നൽകിയത്
A) 1985
B) 1990
C) 1996
D) 2000
ഉത്തരം: Cഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ ഏതാണ് സ്വാഭാവിക നാനോ-വസ്തുവല്ലാത്തത്?
A) കളിമണ്ണ്
B) വൈറസുകൾ
C) ഗ്രാഫീൻ
D) താമരയില മെഴുക്
ഉത്തരം: C (സംശ്ലേഷിച്ചത്)1 nm സ്വർണം ക്യൂബിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ ഏകദേശ എണ്ണം
A) 8,800
B) 88,000
C) 880,000
D) 8.8 ദശലക്ഷം
ഉത്തരം: B2019-24 കാലയളവിലെ ഇന്ത്യയുടെ നാനോ-മിഷൻ ബജറ്റ് ആയിരുന്നു
A) ₹ 350 കോടി
B) ₹ 500 കോടി
C) ₹ 650 കോടി
D) ₹ 1,000 കോടി
ഉത്തരം: C
🎯 ഓർക്കുക: നാനോ = 10⁻⁹ m; ഫെയ്ൻമാൻ 1959, ടാനിഗുച്ചി 1974, CNT 1991; DST-നാനോ മിഷൻ 2007; റെയിൽവേ നാനോ-TiO₂ പെയിന്റുകളും CNT വയറുകളും ഊർജ്ജവും ആരോഗ്യവും ലാഭിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
BETA
