रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार अल्ट्रा-टिनी मशीनों में बड़े अग्रिमों के लिए दिया गया

आज सुबह, रसायन विज्ञान के क्षेत्र में तीन अग्रदूतों- जीन-पियरे सॉवेज, जे। फ्रेजर स्टोडार्ड और बर्नार्ड एल। फ़ेरिंगा को आणविक मशीनों पर अपने काम के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया। लोहे और स्टील के बजाय, ये छोटे उपकरण आण्विक घटकों का उपयोग करते हैं, जो जीवन आकार के क्रैंक और पिस्टन की तरह कताई और पंप करते हैं। नग्न आंखों के लिए अदृश्य, इन नैनोमैचिनों को अंततः नई सामग्री, सेंसर या दवाओं के लक्षित वितरण में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

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तीनों ने एक आणविक टूलबॉक्स में बहुत बड़ा योगदान दिया जो इन नैनो-स्केल गैजेट्स के लिए सिर्फ शुरुआत है। "मुझे लगता है कि राइट बंधुओं की तरह थोड़ा सा है जो पहली बार 100 साल पहले उड़ रहे थे, और लोग कह रहे थे कि हमें एक फ्लाइंग मशीन की आवश्यकता क्यों है?" फ़ेरिंगा ने एक फोन कॉल के दौरान नोबेल समिति को बताया, निकोला डेविस और आईओ सैंपल की रिपोर्ट द गार्जियन में। "और अब हमारे पास बोइंग 747 और एयरबस है।"

पहले से ही कई सामग्रियां हैं जो रासायनिक रूप से उत्पादित की जा सकती हैं। लेकिन अब इन छोटे आंदोलनों के अलावा, "अंतहीन अवसर है, " वे कहते हैं। "यह नैनोमैचेस की एक पूरी नई दुनिया को खोलता है।"

1983 में जीन-पियरे सॉवेज और उनके फ्रांसीसी अनुसंधान समूह ने मिनट उपकरणों के निर्माण की दिशा में पहली उन्नति की, एक चुनौती को पार कर लिया जो उनके सामने कई सफल रही। कॉपर आयन का उपयोग करते हुए, उन्होंने और उनकी टीम ने दो वर्धमान आकार के अणुओं को आकर्षित किया, उन्हें एक तथाकथित यांत्रिक बंधन बनाने के लिए एक अंगूठी के चारों ओर एक साथ लॉक किया गया, जिससे एक प्रेस ब्रीफिंग के अनुसार आणविक श्रृंखला में एक लिंक जैसा दिखता है।

अगली बड़ी सफलता 1991 में आई, जब स्टोडार्ड ने नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों से मुक्त आणविक रिंग और इलेक्ट्रॉनों से समृद्ध एक रॉड का उपयोग करके एक नैनो-आकार का एक्सल बनाया। जब दोनों समाधान में मिले, तो उन्होंने एक दूसरे को आकर्षित किया और रॉड एक धुरी की तरह अंगूठी के माध्यम से फिसल गया। गर्मी बढ़ने के साथ ही आवाजाही बढ़ गई। तब से वर्षों में, स्टोडार्ट ने इस छोटे से आंदोलन को एक कंप्यूटर चिप में शामिल किया।

क्षेत्र में फेरिंगा का बड़ा योगदान 1999 में आया जब उन्होंने और उनकी टीम ने पहली आणविक मोटर विकसित की। अणुओं की कताई चाल आम तौर पर यादृच्छिक होती है, लेकिन फेरिंगा एक अणु को डिजाइन करने में सक्षम था जो एक नियंत्रित दिशा में घूमता है। उन्होंने एक आणविक कार बनाने के लिए कार्बन आणविक चेसिस में इन आणविक "पहियों" को जोड़ा, जो प्रकाश की दालों से इसकी ओम्फ़ प्राप्त करता है।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि नैनोमैचिन में कंप्यूटिंग, हेल्थकेयर और मटेरियल साइंस में क्रांति लाने की क्षमता है। एक दिन, नैनोमैचेस छोटे आणविक रोबोट के रूप में काम कर सकता था, अंगों की मरम्मत या पर्यावरण की सफाई कर सकता था।

वे यहां तक ​​कि शहरों में क्रांति ला सकते हैं, यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में सामग्रियों और समाज के प्रोफेसर मार्क मोयडौनिक ने गार्डियन में हन्ना डेवलिन को बताया। "यदि आप चाहते हैं कि बुनियादी ढांचा अपने आप दिखता है - और मुझे लगता है कि हम करते हैं - मुझे पूरा यकीन है कि हम स्व-चिकित्सा प्रणालियों की ओर जा रहे हैं, " वे कहते हैं। "हमारे पास प्लास्टिक के पाइप होंगे जो खुद को या एक पुल की मरम्मत कर सकते हैं जब यह टूट जाता है तो इन मशीनों में सूक्ष्म पैमाने पर पुल का पुनर्निर्माण होता है। यह अभी शुरुआत है। संभावित वास्तव में बहुत बड़ा है।"

वाशिंगटन पोस्ट पर सारा कापलान की रिपोर्ट के अनुसार, शोधकर्ता आणविक मशीनों को लगाने की दिशा में पहले से ही बड़े कदम उठा रहे हैं। पिछले साल, जर्मनी में शोधकर्ताओं ने आणविक मशीनों का उपयोग एक कैंसर रोधी यौगिक का निर्माण करने के लिए किया था जो प्रकाश से बंद और चालू होता है। यह डॉक्टरों को स्वस्थ ऊतक को नुकसान पहुंचाए बिना प्रभावित क्षेत्रों को लक्षित करने की अनुमति देता है। एक अन्य समूह ने एक आणविक "रोबोट" बनाया जो एक छोटे से हिलते हुए हाथ की तरह अमीनो एसिड को एक साथ जोड़ने में सक्षम था।

लेकिन प्रौद्योगिकी अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और आने के लिए बहुत कुछ है। Nobelprize.org के अनुसार, "1830 के दशक में आणविक मोटर उसी स्तर पर है, जब 1830 के दशक में वैज्ञानिकों ने विभिन्न कताई क्रैंक और पहियों को इस बात से अनभिज्ञ प्रदर्शित किया था कि वे इलेक्ट्रिक ट्रेनों, वाशिंग मशीनों, पंखे और फूड प्रोसेसर का नेतृत्व करेंगे।"