Nanotechnology: Нанотехнологи гэж юу вэ ?

Нанотехнологи гэж нэг лут юм гарчээ. Их яригдах болж. Нанотехнологиор гаргаж авсан гэж бүтээгдхүүнээ сурталчлах явдал олширч байна. Нано судалгаа хийдэг судлаач эрдэмтэд ч олширч байгаа гэж бичиж байна. Харин яг ямар технологи яригдаад  байгаа нь тодорхойгүй байсаар байна.

Жишээ нь хүний үе мөчинд хиймэл жииргэвч хийдэг компанийхан бүтээгдхүүнээ нанотехнологи гэж сурталчилж байна. Энэ жийргэвчний гадаргуу дээр нано нүхнүүд гаргасан учраас тэр гэнэ. Дотуур хувцас үйлдвэрлэгч компани ч нанотехнологи ашигласан гэдэгтээ их бардам байна. Учир нь хэрэглэсэн ноосон утас нь нано ширхэгтэй юм байна. Нарны тос үйлдвэрлэгч ч мөн адил нанотехнологиор тос гарган авсан тул бусдаасаа илүү гэж өөрсдийгөө сурталчилж байна. Тэр тосонд маш нарийн нано нунтаг агуулагддаг тул, нүүрэнд илүү шингэж, сайн хамгаалдаг гэнэ.

Хэрвээ дээрхийн адил нано хэмжээтэй ямар нэг юм л агуулсан байхлаараа нанотехнологи болчихдог бол гэртээ гүрж ногоон цайг уур нүдүүрээр нүдээд, цай чанаад уухад л нанотехнологитой цай уучихаж болно. Учир нь цайг нүдэхэд нано ширхэгүүд үүсэж л таараа. Энд нанотехнологийн талаарх ойлголт, тодорхойлолт гажуудсан байгаа нь анзаарагдана.

Мэдээж энэ бол нанотехнологи огт биш. Энд нанотехнологийг нано хэмжээстэй андуурсан андуурлууд л яваад байгаа хэрэг. Бүх зүйлс нано хэмжээс бүхий жижиг нэгжүүдээс бүрэлддэг. Комьпютерийн CPU ч нано нэгж агуулна, таны бие ч нано молекул агуулна, талх ч нано ширхэг агуулна. Дэлхий ертөнц тэр чигээрээ нано нэгж, хэсгүүдээс бүрддэг. Гэхдээ байгал бүтээсэн үү, хүний гараар нанотехнологиор бүтээгдсэн үү гэдгийг ялгаж салгах хэрэгтэй.

Нанотехнологи гэж чухам юуг хэлээд байна вэ ?

Нанотехнологи гэдэг бол аливааг нано хэмжээст түвшинд угсрах, бүтээх, өөрчлөх технологи. Атом молекулын түвшинд,  1-100 нанометр хэмжээний дотор ажиллах хэлнэ. Физик, хими, материал судлал, инженерийн шинжлэх ухаанаас урган гарсан салбар технологи. Нанотехнологи бол өмнө байсан технологи улам сайжирч нано хэмжээст орчинд шилжсэний үр дүн. Хүн төрөлхтөн өчүүхэн жижиг зүйлсийг бүтээхдээ ихэвчлэх том юмыг жижиглэх, хуваах, багасгах аргаар хийдэг. Тэгвэл нанотехнологийн ялгаа нь нано хэмжээст атом, молекулыг ашиглан арай илүү томхон юм хийх, өөрөөр хэлбэл багаас томруу шилжих чиглэлээр бүтээхэд оршино.

Нано гэж ямар хэмжээс  вэ ?

Метрийг тэрбум хуваахад нанометр үүснэ. (10^-9) Энэ хэмжээсийг шууд төсөөлөхөд хэцүү. Хүн аливааг харьцуулж байж хэмжээсийн талаар бодит ойлголт авдаг тул тэрбумны нэг гэдэг бол хий хоосон тоо санагдах нь гарцаагүй. Арай ойлгоход хялбар жишээ авах гээд үзье. Зүүний толгой өргөнөөрөө нэг сая нанометр  байдаг. Хэрвээ зүүний толгойг нэг нанометр болгож томруулбал, нэг метрийн урттай шугам 1000 км болж уртасна. Өчүүхэн жижиг, атом, молекулын түвшинд ярьж байж л нано хэмжээст багтана. Дундаж атом 0.1-0.2 нанометр хэмжээтэй.

Нанотехнологи хаана байна ?

1981 онд IBМ-ийн эрдэмтэд атомыг харах чадал бүхий микроскоп бүтээсэн юм. Удалгүй тэрхүү микроскопын тусламжтайгаар атомыг зөөж хөдөлгөж болохыг нээж, 35 атомыг өрж IBM гэж бичиж байв. Анх удаа нано нэгжээр хэмжигдэх атомыг ухаалгаар удирдаж, хүссэн байрлалдаа зөөгөөд,  үг бичсэн байна. Нанотехнологи үүсэж бий боллоо. 1985 онд химичид нүүрстөрөгчийн 60 атомаас тогтсон (C60) хэлбэр дүрс нь хөлбөмбөгийн бөмбөгтэй тун төстэй, fullerene гэж нэрлэгдэх нэгдэл гарган авчээ. Энэ бөмбөлөгийн диаметр нь 1 нанометр бөгөөд байгалд ч элбэг байдгийг хожим тогтоосон байна. 1991 онд мөн нүүрстөрөгчийн атомыг цилиндр хэлбэрээр угсарсан наногуурс (nanotube) бий болжээ. Хэдий хэмжээний хувьд хэдхэн нанометрээр хэмжигдэх энэ гуурс нь хамгийн хатуу, бат бөх материалд тооцогддог бөгөөд гангаас 100 дахин бат бөх, 6 дахин хөнгөн юм.

Нанотехнологийн хэрэглээ

Нано хэсгүүдийг нэмж өгсөнөөр материалын чанар ихээхэн өөрчлөгддөг тул нанотехнологийг аливаа материалыг сайжруулахад өргөн ашигладаг. Нэхмэл эдлэл, даавуу үйлдвэрлэгчид ус, чийг нэвтэрдэггүй, будаг тогтдоггүй бүтээгдхүүн гарган авч байна.

Дээр дурдсан нүүрстөрөгчийн бөмбөлөг, наногуурс ч мөн адил янз бүрийн материал үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг.  Жишээ нь наногуурсыг бат бөх даавуу, комьпютерийн чип, хатуу хуванцар үйлдвэрлэхэд  ашигладаг.

Зөвхөн нүүрстөрөгчийн атом ч бус өөр бусад элементүүдийн атомыг ашиглан нано хэсгүүд үүсгэн давуу чанарыг нь ашиглаж болно. Жишээ нь мөнгөны атомыг угсарч нано хэсгүүд үүсгэн түүнийгээ хуванцар материалтай хольж, хоол хүнсийг найдвартай хадгалдаг сав, суулга үйлдвэрлэж байна. Мөнгө нянгийн эсрэг үйлчилгээтэй гэдгийг бид мэднэ. Монголчууд эртнээс мөнгөн аяга хэрэглэж байсан н ч ийм учиртай билээ. 

Энэ мэтээр нанотехнологийг электроник, сансар судлал, хүнс, гоо сайхан, материалын үйлдвэрлэл, анагаах ухаан зэрэгт ашиглаж байгаа жишээ олныг дурдаж болно. Батлан хамгаалах салбарт ч мөн адил нанотехнологийг нэвтрүүлж, ашиглаж байгаа жишээ олон байна.

Төгсгөл

Нанотехнологи бол нано хэмжээст нэгжтэй ажилладаг технологийн салбар юм. Шинжлэх ухаан, техникийн ололтийн ачаар бид нано хэмжээст нэгжийг харах, удирдах боломж бүрдсэн нь энэ технологи үүсэж хөгжих үндэс болсон байна. Өнөөдөр нанотехнологи нэрийн дор шинжлэх ухаан, технологийн олон салбарууд холбогдож байна. Өмнө нь байсан түвшингээ улам ахиулж нанотүвшинд хүрсэн нь эдгээр салбаруудыг нанотехнологид нэгтгэдэг. Нанотехнологи бол дөнгөж үүсэж хөгжиж буй залуу салбар билээ.