अत्यंत छोटे नैनोमटेरियल हमारी प्रौद्योगिकियों में क्रांति लाने के लिए तैयार हैं। जहाँ तक यह बात है कि वे हमारे साथ और क्या कर सकते हैं: वास्तव में कोई नहीं जानता।

हर उम्र में इसकी आश्चर्य सामग्री है विक्टोरिया के लिए, यह रबर था XXXX शताब्दी में, यह प्लास्टिक था। और डिजीटल 20 के लिए^st सदी, यह अच्छी तरह से ग्राफीन बन सकता है।

क्या आपने ग्राफीन के बारे में सुना है? यदि नहीं, तो आप जल्द ही ऐसा करेंगे। यह हमारी प्रयोगशालाओं से निकली नवीनतम नैनो-स्केल सामग्रियों में से एक है - और जैसा कि न्यूयॉर्क टाइम्स हाल ही में घोषणा की गई, "इससे जीवन के लगभग हर पहलू में बदलाव आने की उम्मीद है।"

हर दिन, वैज्ञानिक इस अद्भुत नैनोमटेरियल के बारे में नई चीजें सीख रहे हैं। लेकिन वे इसके बारे में जो कुछ भी सीख रहे हैं वह बेलगाम आशावाद का कारण नहीं है। अतीत की अन्य आश्चर्यजनक सामग्रियों की तरह, ग्रेफीन उतना अद्भुत नहीं हो सकता है।

ग्रेफीन क्या है?

ग्राफीन ग्रेफाइट से प्राप्त होता है, वही कार्बन-आधारित पदार्थ जिसे हम पेंसिल के अंदर डालते हैं। लेकिन ग्राफीन के बारे में कुछ भी सामान्य नहीं है। इसके परमाणु सबसे पतली कल्पनीय परत में जुड़े हुए हैं: एक छत्ते की जाली जो सिर्फ एक परमाणु मोटी होती है।

वास्तव में, ग्राफीन की एक शीट इतनी पतली होती है कि अमेरिकन केमिकल सोसाइटी के अनुसार, इसका एक औंस 28 फुटबॉल मैदानों को कवर कर सकता है; एक छोटा सा टुकड़ा इतना हल्का होता है कि आप पंखुड़ियों को झुकाए बिना इसे डेज़ी पर संतुलित कर सकते हैं। जलरोधक, पारदर्शी और अविश्वसनीय रूप से लचीला होने के अलावा, यह (संयोग से नहीं) स्टील से अधिक मजबूत, हीरे से भी सख्त और तांबे या सिलिकॉन से अधिक प्रवाहकीय है।

दूसरे शब्दों में, इतने सारे उपयोगी गुणों से भरपूर किसी अन्य सामग्री को ढूंढना आपके लिए कठिन होगा। इसमें कोई आश्चर्य नहीं कि उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला के शोधकर्ता हमारी प्रयोगशालाओं से ग्राफीन को हमारे जीवन में लाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। उभरती प्रौद्योगिकियों का विश्लेषण करने वाली फर्म लक्स रिसर्च के अनुसार, बिक्री, जो 9 में केवल 2012 मिलियन डॉलर से कम थी, 14 तक 126 गुना बढ़कर 2020 मिलियन डॉलर होने की उम्मीद है।

अतीत के सबक को देखते हुए सावधान रहने के कारण

तकनीकी विशेषज्ञ भविष्यवाणी कर रहे हैं कि ग्राफीन कंडोम से लेकर कंप्यूटर से लेकर रासायनिक सेंसर तक उपभोक्ता उत्पादों की एक विशाल श्रृंखला को बदल सकता है। “5 कारण ग्राफीन आपके गैजेट्स को हमेशा के लिए बदल देगा,'' एनबीसी न्यूज ने एक सूची के साथ चिल्लाते हुए कहा, जिसमें कागज जैसे पतले स्मार्टफोन, लचीले कंप्यूटर डिस्प्ले, मानव कोशिकाओं से "बात" करने वाले चिकित्सा उपकरण और सुपर-लंबे समय तक चलने वाली बैटरी से भरा भविष्य सुझाया गया था।

ग्राफीन के उत्साही चैंपियनों का दावा है कि इसका उपयोग मजबूत और अधिक हल्की कारें, बहुत अधिक कुशल सौर सेल, यहां तक ​​कि सिंथेटिक रक्त बनाने के लिए किया जा सकता है।

बेधड़क प्रचार में एक परिचित अंगूठी है - और यह हमें अतीत के सबक को देखते हुए सावधान रहने के लिए प्रेरित करती है। एस्बेस्टस को कभी आग की लपटों को झेलने की क्षमता के कारण "जादुई खनिज" कहा जाता था; बाद में ही हमें पता चला कि यह वास्तव में है, एक हत्यारी धूल.

डीडीटी के साथ भी यही कहानी है, जो न केवल रोग फैलाने वाले मच्छरों के लिए, बल्कि उन्हें मारने के लिए भी बेहद हानिकारक साबित हुई। वन्य जीवन (विशेषकर पक्षी) और मनुष्य; विनाइल के साथ, जो अंततः दिखाया गया था एक महत्वपूर्ण हार्मोन अवरोधक; या गैर-बायोडिग्रेडेबल पॉलीथीन फिल्म के साथ जो प्रज्वलित हो गई है अनगिनत बैन-द-बैग ड्राइव. प्रत्येक को उत्साहपूर्वक अपनाया गया और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा, इससे पहले कि हमें पता चले कि इसका एक अंधेरा, खतरनाक पक्ष है।

कॉलिंग्रिज दुविधा

वास्तव में इस घटना के लिए एक शब्द है, मैंने हाल ही में सीखा है: कॉलिंग्रिज दुविधा. डेविड कोलिंग्रिज के नाम पर, अन्यथा अस्पष्ट ब्रिटिश प्रोफेसर जिन्होंने पहली बार इसे 1980 की पुस्तक में प्रस्तुत किया था, यह एक नई तकनीक के नकारात्मक प्रभावों की भविष्यवाणी करने की कठिनाई को स्वीकार करता है जब तक कि उस तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है - जिस बिंदु से, निश्चित रूप से, उन नकारात्मकताओं को दूर करना और उचित उपाय लागू करना बहुत कठिन हो जाता है। या, जैसा कि कॉलिंग्रिज ने स्वयं कहा था प्रौद्योगिकी का सामाजिक नियंत्रण,

“जब परिवर्तन आसान होता है, तो इसकी आवश्यकता का अनुमान नहीं लगाया जा सकता; जब परिवर्तन की आवश्यकता स्पष्ट होती है, तो परिवर्तन महँगा, कठिन और समय लेने वाला हो जाता है।”

जो यह समझा सकता है कि, जब नैनोमटेरियल्स की बात आती है, तो शोधकर्ता सबसे आगे निकलने की कोशिश क्यों कर रहे हैं। नैनोटेक्नोलॉजी द्वारा उत्पन्न मुद्दों का अध्ययन करने के लिए कई शोध कार्यक्रम शुरू हुए हैं। उदाहरण के लिए, 2008 से, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन दोनों कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय लॉस एंजिल्स और ड्यूक विश्वविद्यालय में एक संयुक्त कार्यक्रम में लाखों डॉलर का निवेश कर रहे हैं। नैनोटेक्नोलॉजी के पर्यावरणीय निहितार्थों के लिए केंद्र (सीईआईएन)।

शोधकर्ता ऐसे प्रश्नों का अनुसरण कर रहे हैं, जो अतीत में अक्सर पूछे ही नहीं जाते थे, जब तक कि उत्तरों से उत्पन्न होने वाले किसी भी गंभीर मुद्दे का समाधान करने में बहुत देर नहीं हो जाती। क्या ये नई सामग्रियाँ हमारे पर्यावरण में आ सकती हैं? यदि वे ऐसा करते हैं तो क्या होगा? वे विभिन्न पौधों और जीवों के साथ कैसे संपर्क करते हैं? क्या उनका विषैला प्रभाव होता है?

अन्य बातों के अलावा, ये शोधकर्ता मानव और पशु कोशिकाओं में विभिन्न नैनोमटेरियल का परीक्षण कर रहे हैं, प्रयोगशाला जानवरों में उनके प्रभावों का अवलोकन कर रहे हैं, अध्ययन कर रहे हैं कि वे मिट्टी और पानी में कैसे व्यवहार करते हैं, और उनके नियंत्रण और विनियमन के संबंध में मौजूदा कानूनों की पर्याप्तता का विश्लेषण कर रहे हैं। मिशिगन विश्वविद्यालय के जोखिम विज्ञान केंद्र के निदेशक एंड्रयू मेनार्ड कहते हैं, "ऐसे प्रयासों के लिए धन्यवाद, "हम सात साल पहले जितना मैंने सोचा था उससे कहीं अधिक डेटा उत्पन्न कर रहे हैं," जिन्होंने लंबे समय से बेहतर निगरानी की आवश्यकता के बारे में चेतावनी दी है। नैनोटेक्नोलॉजी। वे कहते हैं, अभी भी कई महत्वपूर्ण अनुत्तरित प्रश्न हैं, लेकिन "हम इस पर वास्तविक नियंत्रण प्राप्त करना शुरू कर रहे हैं कि क्या वास्तव में चिंताजनक है और क्या इतना चिंताजनक नहीं है।"

खतरनाकता कई रूप ले सकती है

शुरुआत के लिए, यह स्पष्ट होता जा रहा है कि कुछ प्रकार के नैनोमटेरियल्स कम पर्यावरणीय या सार्वजनिक-स्वास्थ्य जोखिम पैदा करते हैं, कुछ अधिक पैदा करते हैं, और कुछ - विशेष रूप से नए - अभी भी मूल रूप से प्रश्न चिह्न हैं। उनमें से सबसे खतरनाक चांदी, तांबा, या जस्ता से प्राप्त कुछ नैनोमटेरियल प्रतीत होते हैं - ये सभी पानी के साथ-साथ कोशिकाओं में भी आसानी से घुल जाते हैं, और ऐसा करते समय जहरीली धातुएं छोड़ते हैं। लेकिन खतरनाकता कई रूप ले सकती है।

नैनोमटेरियल की विशेष आकृति विज्ञान एक बड़ा अंतर लाती है। कुछ (ग्रैफ़ीन सहित) में नुकीले किनारे होते हैं जो कोशिका की दीवारों को काट सकते हैं। सुई जैसे कार्बन नैनोट्यूब सांस के साथ अंदर जाने पर एस्बेस्टस की तरह काम कर सकते हैं, जिससे फेफड़ों के ऊतकों को काफी नुकसान पहुंचता है।

दृश्य में आने वाले नवीनतम नैनो-आश्चर्य के रूप में, ग्राफीन ने अब शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित करना शुरू कर दिया है। और पहले निष्कर्षों से पहले से ही कुछ चिंताजनक संकेत सामने आए हैं, जो इस बात को रेखांकित करते हैं कि ये शुरुआती जांचें कितनी महत्वपूर्ण हो सकती हैं। एक में 2013 अध्ययनउदाहरण के लिए, ब्राउन यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों ने पाया कि तेज किनारों वाली ग्राफीन शीट मानव त्वचा, फेफड़े और प्रतिरक्षा कोशिकाओं को छेद सकती हैं - और संभवतः घुस सकती हैं।

क्या हम अपने स्वास्थ्य या पर्यावरण को खतरे में डाले बिना ग्राफीन क्रांति शुरू कर सकते हैं?

In हाल ही में एक अध्ययनकैलिफोर्निया विश्वविद्यालय-रिवरसाइड में सीईआईएन-संबद्ध वैज्ञानिकों ने पाया कि ग्राफीन ऑक्साइड नैनोकणों ने कुछ जलीय सेटिंग्स में परेशान करने वाली पर्यावरणीय दृढ़ता प्रदर्शित की है। एक जलभृत के अनुकरण में, वे तलछट में डूबते हुए दिखाई दिए, जहां उनके बायोडिग्रेड होने की संभावना थी। लेकिन झील या जलधारा जैसे सतही जल के अनुकरण में, कण मृत पत्तियों और अन्य कार्बनिक पदार्थों पर चमकने लगते हैं। पानी के स्तंभ में तैरते हुए, उनके जलीय सूक्ष्म जीवों द्वारा अवशोषित होने या हमारी जल आपूर्ति में शामिल होने की बहुत अधिक संभावना थी।

लेकिन निस्संदेह, संभावित जोखिमों और वास्तविक खतरों के बीच एक अंतर निकाला जाना चाहिए। जैसा कि यूसी-रिवरसाइड अध्ययन के लेखकों में से एक, शेरोन वॉकर ने मुझे बताया,

"...हम लोगों को सूचित करने के लिए लाल झंडे नहीं उठाना चाहते हैं, ताकि लाल झंडे न लहराएं है बढ़ाया जाना है।"

इस तरह के अध्ययन निर्माताओं और नीति निर्माताओं को हमारे स्वास्थ्य या पर्यावरण को खतरे में डाले बिना ग्राफीन क्रांति शुरू करने के तरीकों का पता लगाने का प्रारंभिक और बेहद मूल्यवान अवसर प्रदान करते हैं।

मुझे लगता है डेविड कॉलिंग्रिज प्रसन्न होंगे।

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लेखक के बारे में

सुसान फ़्रींकेल की लेखिका हैं प्लास्टिक: एक विषाक्त प्रेम कहानी और अमेरिकन चेस्टनट: द लाइफ, डेथ, एंड रीबर्थ ऑफ ए परफेक्ट ट्री. उन्होंने न्यूयॉर्क टाइम्स, डिस्कवर, स्मिथसोनियन, माइंडफुल और अन्य प्रकाशनों के लिए भी लिखा है। उनकी रुचियाँ व्यापक हैं: उन्होंने पागल गाय की बीमारी से लेकर द्विध्रुवी विकार के लिए विटामिन उपचार तक, गोद लेने से लेकर चिड़ियाघरों के मामले से लेकर नीले गुलाब विकसित करने की खोज तक की कहानियाँ कवर की हैं। कैलिफ़ोर्निया ओक के पेड़ों को परेशान करने वाली एक बीमारी के बारे में एक कहानी के कारण उनकी पहली पुस्तक प्रकाशित हुई, अमेरिकन चेस्टनट: द लाइफ, डेथ एंड रीबर्थ ऑफ ए परफेक्ट ट्री. इसने 2008 का राष्ट्रीय आउटडोर पुस्तक पुरस्कार जीता। उस किताब के लिए खुद को प्राकृतिक दुनिया में डुबाने के बाद, उसने अपनी अगली किताब के लिए अपना ध्यान अप्राकृतिक दुनिया की ओर लगाया, प्लास्टिक: एक विषाक्त प्रेम कहानी.

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