பைக்கோ தொழில்நுட்பம் – ஓர் அலசல்

முனைவர். ஆர். சுரேஷ்
Sat Feb 13 2016 22:03:54 GMT+0300 (EAT)

’பைக்கோ தொழில்நுட்பம்’ நானோ தொழில்நுட்பத்தின் அடுத்த நிலையாக கருதப்படுகிறது. ஒரு பொருளின் நீலமோ அல்லது அகலத்தின் அளவையோ 10-9 (0.000000001 மீ அல்லது ‘nm’) மீட்டருக்கு கொண்டு செல்லும் பொழுது அதனை நானோசேர்மம் என்கிறோம். இவ்வாறே, பொருளின் நீலம் அல்லது அகலத்தின் அளவை 10-12 மீட்டருக்கு (0.000000000001 மீ அல்லது ‘pm’) கொண்டு செல்லும் பொழுது அதனை பைக்கோசேர்ம் என்று அழைக்கலாம். பைக்கோசேர்மங்களை பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படும் தொழில்நுட்பத்தை ’பைக்கோ தொழில்நுட்பம்’ எனலாம். நானோசேர்மங்களை போன்று நம்மால் பைக்கோசேர்மங்களை ஆய்வகத்தில் தயாரிக்க முடியுமா? ஆராய்ந்து பார்ப்போம் வாங்க. 


உதாரணமாக கார்பன் பொருளை எடுத்துக்கொள்வோம். சிறு நிலக்கரி துண்டு, துளக்கப்பட்ட நிலக்கரி துகள், கார்பன் நானோதுகள் மற்றும் கார்பன் அணு முதலியவைகளின் தோராயமான விட்ட அளவுகள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

கார்பனின் விட்டத்தை சென்டிமீட்டரிலிருந்து நானோமீட்டர் வரை, நம்மால் மாற்ற முடியும். இதற்காக வேதிமுறைகலை பயன்படுத்தலாம். ஆனால், பைக்கோமீட்டர் அளவிலான விட்டம் கொண்ட கார்பன் துகளை தயாரிக்க முயன்றோமானால், அது தனித்த கார்பன் அணுவைதான் தரும்! அதாவது, கார்பன் அணுவின் விட்டம் சுமார் 172 பைக்கோமீட்டர்! எனவே, ’பைக்கோ தொழில்நுட்பமானது வேதிப்பொருளின் அணு அடிப்படையிலான தொழில்நுட்பம்.

ஒரு அணுவின் அமைப்பை, அதாவது அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் மட்டத்தை மாற்றுவதின் மூலம் அவ்வணுவின் வேதிபண்புகள் பெருமளவு வேறுபடும். இதன் மூலம் முற்றிலும் வித்தியாசமான அணுக்களை உருவாக்கி அதன் நற்பயனை பெற முடுயும். தனித்த அணுக்களின் பண்புகள் அவற்றின் கூட்டு நிலையிலிருந்து பெருமளவு மாறுபடுகிறது.

ஆனால் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் மட்டத்தை மாற்ற முடுயுமா? வித்தியாசமான அணுக்களை உருவாக்க முடுயுமா? இதுபோன்ற கேள்விகள் எழுகின்றன. பொதுவாக ஒளி ஆற்றலையோ, வெப்ப ஆற்றலையோ, மின்னாற்றலையோ, ஒலி ஆற்றலையோ அணுக்களுக்கு கொடுக்கும் பொழுது, அவைகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் பகுதுயளவு ஆற்றலை உறிஞ்சி கொண்டு உயர் ஆற்றல் மட்டத்திற்கு செல்கின்றன. எனவே மேற்கருதியவாறு, எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் மட்டத்தை மாற்ற முடுயும்! ஆனால், உயர் ஆற்றல் மட்டத்திற்கு சென்ற எலக்ட்ரான்கள் மீண்டும் அதன் இடத்திற்கே திரும்புவதன் மூலம், அவற்றின் பண்புகள் மாறுபடுவதில்லை. இதனால் வித்தியாசமான அணுக்களை இதுவறையில் நம்மால் உருவாக்க முடியவில்லை! ஒருவேளை, எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் மட்டத்தை மாற்றி அதன் மூலம் முற்றிலும் மாறுபட்ட பண்புகொண்ட அணுக்களை உருவாக்கினால், கனவு தொழிற்னுட்பமான பைக்கோ தொழில்நுட்பத்தை நம்மால் உருவாக்கிட முடியும்!