মঙ্গলবার, ১৪ জানুয়ারী, ২০২৫

মহাদেশ

 মহাদেশ বলতে পৃথিবীর বিভিন্ন বৃহৎ অঞ্চলকে বোঝায়। মহাদেশগুলো সাধারণত কোনো সুনির্দিষ্ট মানদণ্ডের দ্বারা নির্ধারিত নয়, বরং কোনো প্রচলিত প্রথা দ্বারা নির্ধারিত হয়, যার ফলে মহাদেশের সংখ্যা ৪ থেকে ৭ পর্যন্ত হতে পারে। বেশিরভাগ ইংরেজিভাষী দেশ নিম্নলিখিত ৭টি অঞ্চলকে মহাদেশ হিসাবে স্বীকৃতি দেয় (বড় থেকে ছোট ক্রমানুযায়ী): এশিয়া, আফ্রিকা, উত্তর আমেরিকা, দক্ষিণ আমেরিকা, অ্যান্টার্কটিকা, ইউরোপ ও অস্ট্রেলিয়া।[১] অন্যান্য প্রথায় এই ৭টি অঞ্চলের মধ্যে কিছু অঞ্চলকে একত্রিত করা হয়; যেমন উত্তর ও দক্ষিণ আমেরিকাকে একত্রিত ক'রে আমেরিকা মহাদেশ, এশিয়া ও ইউরোপকে একত্রিত ক'রে ইউরেশিয়া মহাদেশ এবং এশিয়া, আফ্রিকা ও ইউরোপকে একত্রিত ক'রে আফ্রো-ইউরেশিয়া মহাদেশ।


সামুদ্রিক দ্বীপকে অনেকসময় নিকটবর্তী মহাদেশের অন্তর্গত হিসাবে ধরা হয়, যার মাধ্যমে সমগ্র ভূপৃষ্ঠকে বিভিন্ন মহাদেশে ভাগ করা যায়। এই প্রথা অনুযায়ী প্রশান্ত মহাসাগরের বেশিরভাগ দ্বীপরাষ্ট্র ও অঞ্চলকে অস্ট্রেলিয়া মহাদেশের সাথে একত্রিত ক'রে ওশেনিয়া অঞ্চল গঠন করা হয়।[২]


ভূতত্ত্বে মহাদেশ বলতে পৃথিবীর এক প্রধান ভূখণ্ডকে বোঝায়, যার মধ্যে শুষ্ক ভূমি ও মহীসোপান উভয়ই অন্তর্গত।[৩] এই ভূতাত্ত্বিক মহাদেশগুলো বিভিন্ন ভূত্বকীয় পাতের অন্তর্গত সাতটি বৃহৎ মহাদেশীয় ভূত্বকের সাথে সম্পর্কিত। তবে এর মধ্যে মাদাগাস্কারের মতো মহাদেশীয় খণ্ড অন্তর্গত নয়। কেবল পৃথিবীতেই মহাদেশীয় ভূত্বকের অস্তিত্ব আছে বলে মনে করা হয়।[৪]


বিংশ শতাব্দীতে মহাদেশীয় প্রবাহ তত্ত্ব স্বীকৃতি লাভ করেছিল, যার মতে কয়েক কোটি বছর আগে গঠিত প্যানজিয়া অতিমহাদেশ ভেঙে গিয়ে বর্তমান মহাদেশগুলো গঠিত হয়।


সংজ্ঞা ও প্রয়োগ[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

সংখ্যা[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]


এই মানচিত্রে বিভিন্ন রঙের মাধ্যমে বিভিন্ন মহাদেশকে দেখানো হয়েছে।

একইরকম রঙের অঞ্চলগুলোকে প্রথা অনুযায়ী একত্রিত বা বিভক্ত করা হয়।

সংখ্যা মহাদেশ উৎস মন্তব্য

  অস্ট্রেলিয়া   অ্যান্টার্কটিকা     আফ্রো-ইউরেশিয়া (প্রাচীন বিশ্ব)    আমেরিকা (নয়াবিশ্ব) [৫][৬][৭][৮][৯][১০][১১][১২][১৩][১৪] নিরবিচ্ছিন্ন ভূখণ্ড

  অস্ট্রেলিয়া   অ্যান্টার্কটিকা   আফ্রিকা    ইউরেশিয়া    আমেরিকা [১৫][১৬][১৭][১৮] প্রাকৃতিক ভৌগোলিক অঞ্চল

  অস্ট্রেলিয়া   অ্যান্টার্কটিকা   আফ্রিকা    ইউরেশিয়া   উত্তর আমেরিকা   দক্ষিণ আমেরিকা [১৯][২০] ভূতাত্ত্বিক মহাদেশ

  অস্ট্রেলিয়া   অ্যান্টার্কটিকা   আফ্রিকা   ইউরোপ   এশিয়া    আমেরিকা [২১] জাতিসংঘ অঞ্চল

  অস্ট্রেলিয়া   অ্যান্টার্কটিকা   আফ্রিকা   ইউরোপ   এশিয়া   উত্তর আমেরিকা   দক্ষিণ আমেরিকা [১৯][২২][২৩][২৪][২৫][২৬] বিশ্বের বিভাগ

ইন্দোনেশিয়া, চীন, পাকিস্তান, ফিলিপাইন, বাংলাদেশ, ভারত, পশ্চিম ইউরোপের কিছু অংশ এবং বেশিরভাগ ইংরেজিভাষী দেশ, যেমন অস্ট্রেলিয়া,[২৭] কানাডা, যুক্তরাজ্য[২৮] ও মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে উপরোক্ত সাতটি মহাদেশ শেখানো হয়।

রাশিয়া এবং পূর্ব ইউরোপের কিছু অংশে ইউরেশিয়াসহ ছয়টি মহাদেশের ধারণা প্রচলিত।[২৯][৩০]

গ্রিস এবং লাতিন আমেরিকাসহ বিভিন্ন রোমান্স-ভাষী দেশে একক আমেরিকাসহ ছয়টি মহাদেশের ধারণা প্রচলিত।[৩১][৩২]

অলিম্পিক ক্রীড়ার পতাকায় পাঁচটি বলয় একক আমেরিকাসহ পাঁচটি বসবাসযোগ্য মহাদেশকে প্রতিনিধিত্ব করছে, যেখানে বসতিহীন অ্যান্টার্কটিকাকে বাদ দ্বয়া হয়েছে।[৩৩]

ইংরেজিভাষী জগতে ভূগোলবিদরা অনেকসময় অস্ট্রেলিয়া মহাদেশের সঙ্গে প্রশান্ত মহাসাগরের বেশিরভাগ দ্বীপরাষ্ট্র ও অঞ্চলকে একত্রিত করে ওশেনিয়া অঞ্চলের কথা বলেন।[৩৪]


উচ্চতম ও নিম্নতম স্থান[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

মহাদেশ উচ্চতম স্থান সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা (মিটার) সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা (ফুট) দেশ বা অঞ্চলে অবস্থান নিম্নতম স্থান সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা (মিটার) সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা (ফুট) দেশ বা অঞ্চলে অবস্থান

এশিয়া মাউন্ট এভারেস্ট ৮,৮৪৮ ২৯,০২৯ চীন ও নেপাল মৃত সাগর -৪২৭ -১,৪০১ ইসরায়েল ও জর্দান

আফ্রিকা কিলিমাঞ্জারো ৫,৮৯৫ ১৯,৩৪১ তানজানিয়া আসাল হ্রদ -১৫৫ -৫০৯ জিবুতি

ইউরোপ এলব্রুস পর্বত ৫,৬৪২ ১৮,৫১০ রাশিয়া কাস্পিয়ান সাগর -২৮ -৯২ রাশিয়া

উত্তর আমেরিকা দেনালি ৬,১৯৮ ২০,৩৩৫ যুক্তরাষ্ট্র মৃত উপত্যকা -৮৬ -২৮২ যুক্তরাষ্ট্র

দক্ষিণ আমেরিকা অ্যাকনকাগুয়া পর্বত ৬,৯৬০ ২২,৮৩০ আর্জেন্টিনা লাগুনা দেন কার্বন -১০৫ -৩৪৪ আর্জেন্টিনা

অ্যান্টার্কটিকা ভিনসন স্তূপপর্বত ৪,৮২০ ১৬,০৫০ (নেই) ভেস্টফোল্ড পর্বত -৫০ -১৬০ (নেই)

অস্ট্রেলিয়া পুঞ্চাক জায়া ৪,৮৮৪ ১৬,০২৪ ইন্দোনেশিয়া (পাপুয়া) আয়ার হ্রদ -১৫ -৪৯ অস্ট্রেলিয়া

টীকা[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

তথ্যসূত্র[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

↑ "Continents: What is a Continent?"। ন্যাশনাল জিওগ্রাফিক। ২০ সেপ্টেম্বর ২০১১। ১৬ জুলাই ২০১৯ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ৬ ডিসেম্বর ২০২০। "Most people recognize seven continents—Asia, Africa, North America, South America, Antarctica, Europe, and Australia, from largest to smallest—although sometimes Asia and Europe are considered a single continent, Eurasia."

↑ Murray, Warwick E. (২০১৬)। "Changing Rural Worlds – A Global View"। Daniels, Peter; Bradshaw, Michael; Shaw, Denis; Sidaway, James; Hall, Tim। An Introduction To Human Geography (5th সংস্করণ)। পিয়ারসন। পৃষ্ঠা 231। আইএসবিএন 978-1-292-12939-6।

↑ Neuendorf, K.K.E.; Mehl, J.P. Jr.; Jackson, J.A., সম্পাদকগণ (২০০৫)। Glossary of Geology (5th সংস্করণ)। Alexandria, Virginia: American Geological Institute। পৃষ্ঠা 139। আইএসবিএন 978-0922152896।

↑ Choi, Charles Q. (১৬ জুলাই ২০১৫)। "Did Ancient Mars Have Continents?"। Space.com। ৯ জুন ২০২৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ৬ ডিসেম্বর ২০২০।

↑ Dempsey, Caitlin (২০১৩-১০-১৫)। "Geography Facts about the World's Continents"। Geography Realm। ২৬ আগস্ট ২০২২ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০২২-০৮-২৬।

↑ উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; McColl নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি

↑ [১] "4 Continents This would probably be the correct subdivision if we adopted a strict definition of continents, ideally defined as large land masses separated by water. Furthermore, we should consider "separated" only what is naturally separated, excluding therefore the separations resulting from the artificially made Panama Canal (which separates North and South America) and Suez Canal (which separates Africa from Eurasia). Under this model, the four continents of the world are: Afro-Eurasia (or Eurafrasia), America, Antarctica, and Australia (not Oceania, which combines Australia with smaller countries in the Pacific Ocean which are separated by water). An alternative four-continent model, introduced at the beginning of the 20th century, included Europe, Asia, Africa, and America."worldometers

↑ "How many continents are there?"। Wonderopolis। ২৯ মে ২০২৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২৬ এপ্রিল ২০২০। If you count Europe and Asia as one continent (called Eurasia), then there are six continents. Some people also count North America and South America as one continent (called America), since the two land masses are separated only by the human-made Panama Canal. This would allow for a model with only five continents.wonderopolis

↑ Strobel, Christoph (২০১৫)। The Global Atlantic: 1400 to 1900। Routledge। পৃষ্ঠা 13–। আইএসবিএন 978-1-317-52552-3।

↑ Manual of Modern Geography: 2। William Blackwood। ১৮৭০। পৃষ্ঠা 18– – Google Books-এর মাধ্যমে।

↑ Dunn, Ross E.; Mitchell, Laura J.; Ward, Kerry (২০১৬)। The New World History: A Field Guide for Teachers and Researchers। University of California Press। পৃষ্ঠা 232–। আইএসবিএন 978-0-520-28989-5। ২১ ফেব্রুয়ারি ২০২৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২৬ এপ্রিল ২০২০ – Google Books-এর মাধ্যমে।

↑ Chatterjee, Sankar (২০১৫)। The Rise of Birds: 225 Million Years of Evolution। Johns Hopkins University Press। পৃষ্ঠা 204–। আইএসবিএন 978-1-4214-1614-4 – Google Books-এর মাধ্যমে।

↑ Mackay, Alexander (১৮৬১)। Manual of Modern Geography: Mathematical, Physical, and Political : on a New Plan : Embracing a Complete Development of the River Systems of the Globe। W. Blackwood and Sons। পৃষ্ঠা 15–।

↑ Kermack, D. M. (২০১৩)। The Evolution of Mammalian Characters। Springer Science+Business Media। পৃষ্ঠা 141–। আইএসবিএন 978-1-4684-7817-4 – Google Books-এর মাধ্যমে।

↑ [২] ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২৬ মার্চ ২০২৩ তারিখে "In some textbooks, North and South America are combined into 'America' and/or Europe and Asia are combined into 'Eurasia', for a grand total of 6 or even 5."scienceline

↑ Martin W. Lewis and Kären E. Wigen, The Myth of Continents: A Critique of Metageography (Berkeley and Los Angeles: University of California Press, 1997)Wigen

↑ [৩] "5 Continents This model adopts the criteria of both the six-continent models, resulting in the following 5 continents: Africa, Eurasia, America, Oceania (or Australia), and Antarctica. An alternative five-continent model is the one adopted, among others, by the Olympic Charter, which excludes Antarctica as uninhabited and lists the following five: Africa, Europe, Asia, America, and Oceania (or Australia)."worldometers2

↑ [৪] ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১৬ মে ২০২৩ তারিখে "There are even geographical views that prefer the presence of both a Eurasian as well as one American continent. These geographers therefore contend that there should only be 5 continents."universetoday

↑ ঝাঁপ দিন:ক খ "Continent ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১৯ জুন ২০১৯ তারিখে". Encyclopædia Britannica. 2006. Chicago: Encyclopædia Britannica, Inc.

↑ "Continent"। The Columbia Encyclopedia। New York: Columbia University Press। ২০০১। ২ ফেব্রুয়ারি ২০০৭ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা – Bartleby-এর মাধ্যমে।

↑ [৫] Older/previous official Greek Paedagogical Institute 6th grade Geography textbook (at the Wayback Machine), 5+1 continents combined-America model; Pankosmios Enyklopaidikos Atlas, CIL Hellas Publications, আইএসবিএন ৮৪-৪০৭-০৪৭০-৪, p. 30, 5+1 combined-America continents model; Neos Eikonographemenos Geographikos Atlas, Siola-Alexiou, 6 continents combined-America model; Lexico tes Hellenikes Glossas, Papyros Publications, আইএসবিএন ৯৭৮-৯৬০-৬৭১৫-৪৭-১, lemma continent (epeiros), 5 continents model; Lexico Triantaphyllide online dictionary, Greek Language Center (Kentro Hellenikes Glossas), lemma continent (epeiros), 6 continents combined-America model; Lexico tes Neas Hellenikes Glossas, G.Babiniotes, Kentro Lexikologias (Legicology Center) LTD Publications, আইএসবিএন ৯৬০-৮৬১৯০-১-৭, lemma continent (epeiros), 6 continents combined-America model

↑ World ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২৪ নভেম্বর ২০২৩ তারিখে, National Geographic – Xpeditions Atlas. 2006. Washington, DC: National Geographic Society.

↑ The World – Continents ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২১ ফেব্রুয়ারি ২০০৬ তারিখে, Atlas of Canada ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২১ ফেব্রুয়ারি ২০০৬ তারিখে

↑ The New Oxford Dictionary of English. 2001. New York: Oxford University Press.

↑ "Continent ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২৮ অক্টোবর ২০০৯ তারিখে". MSN Encarta Online Encyclopedia 2006.. 31 October 2009.

↑ "Continent". McArthur, Tom, ed. 1992. The Oxford Companion to the English Language. New York: Oxford University Press; p. 260.

↑ "F-10 Curriculum Geograph"। Australian Curriculum, Assessment, and Reporting Authority। ২৪ মার্চ ২০১৪ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ১৯ মার্চ, ২০১৭। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন: |সংগ্রহের-তারিখ= (সাহায্য)

↑ "National curriculum in England: geography programmes of study"। UK Department for Education। সংগ্রহের তারিখ ১৯ মার্চ, ২০১৭। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন: |সংগ্রহের-তারিখ= (সাহায্য)

↑ "Какое количество материков и частей света на планете Земля?"। Природа Мира। ৭ নভেম্বর ২০২৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ৭ নভেম্বর ২০২৩।

↑ "kontynent"। encyklopedia pwn। WN PWN SA। ৭ নভেম্বর ২০২৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। 7 November 2023

↑ [৬] Older/previous official Greek Paedagogical Institute 6th grade Geography textbook (at the Wayback Machine), 5+1 continents combined-America model; Pankosmios Enyklopaidikos Atlas, CIL Hellas Publications, আইএসবিএন ৮৪-৪০৭-০৪৭০-৪, p. 30, 5+1 combined-America continents model; Neos Eikonographemenos Geographikos Atlas, Siola-Alexiou, 6 continents combined-America model; Lexico tes Hellenikes Glossas, Papyros Publications, আইএসবিএন ৯৭৮-৯৬০-৬৭১৫-৪৭-১, lemma continent (epeiros), 5 continents model; Lexico Triantaphyllide online dictionary, Greek Language Center (Kentro Hellenikes Glossas), lemma continent (epeiros ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ৩ এপ্রিল ২০১৯ তারিখে), 6 continents combined-America model; Lexico tes Neas Hellenikes Glossas, G.Babiniotes, Kentro Lexikologias (Legicology Center) LTD Publications, আইএসবিএন ৯৬০-৮৬১৯০-১-৭, lemma continent (epeiros), 6 continents combined-America model

↑ "Continents" (ইংরেজি ভাষায়)। ২১ ডিসেম্বর ২০১৬ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ১৮ ডিসেম্বর ২০১৬। six-continent model (used mostly in France, Italy, Portugal, Spain, Romania, Greece, and Latin America) groups together North America+South America into the single continent America.

↑ "Preamble" (পিডিএফ)। Olympic Charter। International Olympic Committee। ১৭ জুলাই ২০২০। পৃষ্ঠা 10। ১৯ নভেম্বর ২০২১ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ৩ আগস্ট ২০২১। the five interlaced rings, which represent the union of the five continents

↑ "The Four Sub-regions Of Oceania"। WorldAtlas। ২৬ ডিসেম্বর ২০১৭। ২৪ জানুয়ারি ২০২২ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২৪ জানুয়ারি ২০২২।

Electronics

 Electronics is a scientific and engineering discipline that studies and applies the principles of physics to design, create, and operate devices that manipulate electrons and other electrically charged particles. It is a subfield of physics[1][2] and electrical engineering which uses active devices such as transistors, diodes, and integrated circuits to control and amplify the flow of electric current and to convert it from one form to another, such as from alternating current (AC) to direct current (DC) or from analog signals to digital signals.


Electronic devices have hugely influenced the development of many aspects of modern society, such as telecommunications, entertainment, education, health care, industry, and security. The main driving force behind the advancement of electronics is the semiconductor industry, which in response to global demand continually produces ever-more sophisticated electronic devices and circuits. The semiconductor industry is one of the largest and most profitable sectors in the global economy, with annual revenues exceeding $481 billion in 2018. The electronics industry also encompasses other sectors that rely on electronic devices and systems, such as e-commerce, which generated over $29 trillion in online sales in 2017.


History and development[উৎস সম্পাদনা]

See also: History of electronic engineering and Timeline of electrical and electronic engineering


One of the earliest Audion radio receivers, constructed by De Forest in 1914

The identification of the electron in 1897 by Sir Joseph John Thomson, along with the subsequent invention of the vacuum tube which could amplify and rectify small electrical signals, inaugurated the field of electronics and the electron age.[3] Practical applications started with the invention of the diode by Ambrose Fleming and the triode by Lee De Forest in the early 1900s, which made the detection of small electrical voltages, such as radio signals from a radio antenna, practicable.


Vacuum tubes (thermionic valves) were the first active electronic components which controlled current flow by influencing the flow of individual electrons, and enabled the construction of equipment that used current amplification and rectification to give us radio, television, radar, long-distance telephony and much more. The early growth of electronics was rapid, and by the 1920s, commercial radio broadcasting and telecommunications were becoming widespread and electronic amplifiers were being used in such diverse applications as long-distance telephony and the music recording industry.[4]


The next big technological step took several decades to appear, when the first working point-contact transistor was invented by John Bardeen and Walter Houser Brattain at Bell Labs in 1947.[5] However, vacuum tubes continued to play a leading role in the field of microwave and high power transmission as well as television receivers until the middle of the 1980s.[6] Since then, solid-state devices have all but completely taken over. Vacuum tubes are still used in some specialist applications such as high power RF amplifiers, cathode-ray tubes, specialist audio equipment, guitar amplifiers and some microwave devices.


In April 1955, the IBM 608 was the first IBM product to use transistor circuits without any vacuum tubes and is believed to be the first all-transistorized calculator to be manufactured for the commercial market.[7][8] The 608 contained more than 3,000 germanium transistors. Thomas J. Watson Jr. ordered all future IBM products to use transistors in their design. From that time on transistors were almost exclusively used for computer logic circuits and peripheral devices. However, early junction transistors were relatively bulky devices that were difficult to manufacture on a mass-production basis, which limited them to a number of specialised applications.[9]


The MOSFET was invented at Bell Labs between 1955 and 1960.[10][11][12][13][14][15] It was the first truly compact transistor that could be miniaturised and mass-produced for a wide range of uses.[9] Its advantages include high scalability,[16] affordability,[17] low power consumption, and high density.[18] It revolutionized the electronics industry,[19][20] becoming the most widely used electronic device in the world.[21][22] The MOSFET is the basic element in most modern electronic equipment.[23][24]


As the complexity of circuits grew, problems arose.[25] One problem was the size of the circuit. A complex circuit like a computer was dependent on speed. If the components were large, the wires interconnecting them must be long. The electric signals took time to go through the circuit, thus slowing the computer.[25] The invention of the integrated circuit by Jack Kilby and Robert Noyce solved this problem by making all the components and the chip out of the same block (monolith) of semiconductor material. The circuits could be made smaller, and the manufacturing process could be automated. This led to the idea of integrating all components on a single-crystal silicon wafer, which led to small-scale integration (SSI) in the early 1960s, and then medium-scale integration (MSI) in the late 1960s, followed by VLSI. In 2008, billion-transistor processors became commercially available.[26]


Subfields[উৎস সম্পাদনা]

Analog electronics

Audio electronics

Avionics

Bioelectronics

Circuit design

Digital electronics

Electronic components

Embedded systems

Integrated circuits

Microelectronics

Nanoelectronics

Optoelectronics

Power electronics

Printed circuit boards

Semiconductor devices

Sensors

Telecommunications

Devices and components[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Electronic component


Various electronic components

An electronic component is any component in an electronic system either active or passive. Components are connected together, usually by being soldered to a printed circuit board (PCB), to create an electronic circuit with a particular function. Components may be packaged singly, or in more complex groups as integrated circuits. Passive electronic components are capacitors, inductors, resistors, whilst active components are such as semiconductor devices; transistors and thyristors, which control current flow at electron level.[27]


Types of circuits[উৎস সম্পাদনা]

Electronic circuit functions can be divided into two function groups: analog and digital. A particular device may consist of circuitry that has either or a mix of the two types. Analog circuits are becoming less common, as many of their functions are being digitized.


Analog circuits[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Analog electronics

Analog circuits use a continuous range of voltage or current for signal processing, as opposed to the discrete levels used in digital circuits. Analog circuits were common throughout an electronic device in the early years in devices such as radio receivers and transmitters. Analog electronic computers were valuable for solving problems with continuous variables until digital processing advanced.


As semiconductor technology developed, many of the functions of analog circuits were taken over by digital circuits, and modern circuits that are entirely analog are less common; their functions being replaced by hybrid approach which, for instance, uses analog circuits at the front end of a device receiving an analog signal, and then use digital processing using microprocessor techniques thereafter.


Sometimes it may be difficult to classify some circuits that have elements of both linear and non-linear operation. An example is the voltage comparator which receives a continuous range of voltage but only outputs one of two levels as in a digital circuit. Similarly, an overdriven transistor amplifier can take on the characteristics of a controlled switch, having essentially two levels of output.


Analog circuits are still widely used for signal amplification, such as in the entertainment industry, and conditioning signals from analog sensors, such as in industrial measurement and control.


Digital circuits[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Digital electronics

Digital circuits are electric circuits based on discrete voltage levels. Digital circuits use Boolean algebra and are the basis of all digital computers and microprocessor devices. They range from simple logic gates to large integrated circuits, employing millions of such gates.


Digital circuits use a binary system with two voltage levels labelled "0" and "1" to indicated logical status. Often logic "0" will be a lower voltage and referred to as "Low" while logic "1" is referred to as "High". However, some systems use the reverse definition ("0" is "High") or are current based. Quite often the logic designer may reverse these definitions from one circuit to the next as they see fit to facilitate their design. The definition of the levels as "0" or "1" is arbitrary.[28]


Ternary (with three states) logic has been studied, and some prototype computers made, but have not gained any significant practical acceptance.[29] Universally, Computers and Digital signal processors are constructed with digital circuits using Transistors such as MOSFETs in the electronic logic gates to generate binary states.



Hand drawn Logic gates circuits

Logic gates

Adders

Flip-flops

Counters

Registers

Multiplexers

Schmitt triggers

Highly integrated devices:


Memory chip

Microprocessors

Microcontrollers

Application-specific integrated circuit (ASIC)

Digital signal processor (DSP)

Field-programmable gate array (FPGA)

Field-programmable analog array (FPAA)

System on chip (SOC)

Design[উৎস সম্পাদনা]

Electronic systems design deals with the multi-disciplinary design issues of complex electronic devices and systems, such as mobile phones and computers. The subject covers a broad spectrum, from the design and development of an electronic system (new product development) to assuring its proper function, service life and disposal.[30] Electronic systems design is therefore the process of defining and developing complex electronic devices to satisfy specified requirements of the user.


Due to the complex nature of electronics theory, laboratory experimentation is an important part of the development of electronic devices. These experiments are used to test or verify the engineer's design and detect errors. Historically, electronics labs have consisted of electronics devices and equipment located in a physical space, although in more recent years the trend has been towards electronics lab simulation software, such as CircuitLogix, Multisim, and PSpice.


Computer-aided design[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Electronic design automation

Today's electronics engineers have the ability to design circuits using premanufactured building blocks such as power supplies, semiconductors (i.e. semiconductor devices, such as transistors), and integrated circuits. Electronic design automation software programs include schematic capture programs and printed circuit board design programs. Popular names in the EDA software world are NI Multisim, Cadence (ORCAD), EAGLE PCB[31] and Schematic, Mentor (PADS PCB and LOGIC Schematic), Altium (Protel), LabCentre Electronics (Proteus), gEDA, KiCad and many others.


Negative qualities[উৎস সম্পাদনা]

Thermal management[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Thermal management of electronic devices and systems

Heat generated by electronic circuitry must be dissipated to prevent immediate failure and improve long term reliability. Heat dissipation is mostly achieved by passive conduction/convection. Means to achieve greater dissipation include heat sinks and fans for air cooling, and other forms of computer cooling such as water cooling. These techniques use convection, conduction, and radiation of heat energy.


Noise[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Electronic noise

Electronic noise is defined[32] as unwanted disturbances superposed on a useful signal that tend to obscure its information content. Noise is not the same as signal distortion caused by a circuit. Noise is associated with all electronic circuits. Noise may be electromagnetically or thermally generated, which can be decreased by lowering the operating temperature of the circuit. Other types of noise, such as shot noise cannot be removed as they are due to limitations in physical properties.


Packaging methods[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Electronic packaging

Many different methods of connecting components have been used over the years. For instance, early electronics often used point to point wiring with components attached to wooden breadboards to construct circuits. Cordwood construction and wire wrap were other methods used. Most modern day electronics now use printed circuit boards made of materials such as FR4, or the cheaper (and less hard-wearing) Synthetic Resin Bonded Paper (SRBP, also known as Paxoline/Paxolin (trade marks) and FR2) – characterised by its brown colour. Health and environmental concerns associated with electronics assembly have gained increased attention in recent years, especially for products destined to go to European markets.



Through-hole devices mounted on the circuit board of a mid-1980s home computer. Axial-lead devices are at upper left, while blue radial-lead capacitors are at upper right.

Electrical components are generally mounted in the following ways:


Through-hole (sometimes referred to as 'Pin-Through-Hole')

Surface mount

Chassis mount[clarification needed]

Rack mount

LGA/BGA/PGA socket

Industry[উৎস সম্পাদনা]

Main article: Electronics industry

Further information: Consumer electronics, List of best-selling electronic devices, and Semiconductor industry

The electronics industry consists of various sectors. The central driving force behind the entire electronics industry is the semiconductor industry sector,[33] which has annual sales of over $481 billion as of 2018.[34] The largest industry sector is e-commerce, which generated over $29 trillion in 2017.[35] The most widely manufactured electronic device is the metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET), with an estimated 13 sextillion MOSFETs having been manufactured between 1960 and 2018.[36] In the 1960s, U.S. manufacturers were unable to compete with Japanese companies such as Sony and Hitachi who could produce high-quality goods at lower prices. By the 1980s, however, U.S. manufacturers became the world leaders in semiconductor development and assembly.[37]


However, during the 1990s and subsequently, the industry shifted overwhelmingly to East Asia (a process begun with the initial movement of microchip mass-production there in the 1970s), as plentiful, cheap labor, and increasing technological sophistication, became widely available there.[38][39]


Over three decades, the United States' global share of semiconductor manufacturing capacity fell, from 37% in 1990, to 12% in 2022.[39] America's pre-eminent semiconductor manufacturer, Intel Corporation, fell far behind its subcontractor Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) in manufacturing technology.[38]


By that time, Taiwan had become the world's leading source of advanced semiconductors[39][38]—followed by South Korea, the United States, Japan, Singapore, and China.[39][38]


Important semiconductor industry facilities (which often are subsidiaries of a leading producer based elsewhere) also exist in Europe (notably the Netherlands), Southeast Asia, South America, and Israel.[38]


See also[উৎস সম্পাদনা]

icon Electronics portal

Index of electronics articles

Outline of electronics

Atomtronics

Audio engineering

Biodegradable electronics

Broadcast engineering

Computer engineering

Electronics engineering

Electronics engineering technology

Fuzzy electronics

Go-box

Marine electronics

Photonics

Robotics

References[উৎস সম্পাদনা]

^ française, Académie. "électronique | Dictionnaire de l'Académie française | 9e édition". www.dictionnaire-academie.fr (in French). Retrieved 26 May 2024.

^ "Definition of ELECTRONICS". www.merriam-webster.com. 21 May 2024. Retrieved 26 May 2024.

^ "This Month in Physics History - October 1897: The Discovery of the Electron". American Physical Society. Archived from the original on 19 September 2018. Retrieved 19 September 2018.

^ Guarnieri, M. (2012). "The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications". IEEE Ind. Electron. M. 6 (1): 41–43. doi:10.1109/MIE.2012.2182822. S2CID 23351454.

^ "1947: Invention of the Point-Contact Transistor". Computer History Museum. Archived from the original on 30 September 2021. Retrieved 10 August 2019.

^ Sōgo Okamura (1994). History of Electron Tubes. IOS Press. p. 5. ISBN 978-9051991451. Archived from the original on 31 December 2013. Retrieved 5 December 2012.

^ Bashe, Charles J.; et al. (1986). IBM's Early Computers. MIT. p. 386. ISBN 978-0262022255.

^ Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (1991). IBM's 360 and early 370 systems. MIT Press. p. 34. ISBN 978-0262161237.

^ ঝাঁপ দিন:a b Moskowitz, Sanford L. (2016). Advanced Materials Innovation: Managing Global Technology in the 21st century. John Wiley & Sons. p. 168. ISBN 978-0470508923. Archived from the original on 5 November 2020. Retrieved 22 August 2019.

^ Huff, Howard; Riordan, Michael (1 September 2007). "Frosch and Derick: Fifty Years Later (Foreword)". The Electrochemical Society Interface. 16 (3): 29. doi:10.1149/2.F02073IF. ISSN 1064-8208.

^ Frosch, C. J.; Derick, L (1957). "Surface Protection and Selective Masking during Diffusion in Silicon". Journal of the Electrochemical Society. 104 (9): 547. doi:10.1149/1.2428650.

^ KAHNG, D. (1961). "Silicon-Silicon Dioxide Surface Device". Technical Memorandum of Bell Laboratories: 583–596. doi:10.1142/9789814503464_0076. ISBN 978-981-02-0209-5.

^ Lojek, Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. p. 321. ISBN 978-3-540-34258-8.

^ Ligenza, J.R.; Spitzer, W.G. (1960). "The mechanisms for silicon oxidation in steam and oxygen". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 14: 131–136. Bibcode:1960JPCS...14..131L. doi:10.1016/0022-3697(60)90219-5.

^ Lojek, Bo (2007). History of Semiconductor Engineering. Springer Science & Business Media. p. 120. ISBN 9783540342588.

^ Motoyoshi, M. (2009). "Through-Silicon Via (TSV)". Proceedings of the IEEE. 97 (1): 43–48. doi:10.1109/JPROC.2008.2007462. ISSN 0018-9219. S2CID 29105721.

^ "Tortoise of Transistors Wins the Race – CHM Revolution". Computer History Museum. Archived from the original on 10 March 2020. Retrieved 22 July 2019.

^ "Transistors Keep Moore's Law Alive". EETimes. 12 December 2018. Archived from the original on 24 September 2019. Retrieved 18 July 2019.

^ Chan, Yi-Jen (1992). Studies of InAIAs/InGaAs and GaInP/GaAs heterostructure FET's for high speed applications. University of Michigan. p. 1. Archived from the original on 20 December 2019. Retrieved 10 August 2019. The Si MOSFET has revolutionized the electronics industry and as a result impacts our daily lives in almost every conceivable way.

^ Grant, Duncan Andrew; Gowar, John (1989). Power MOSFETS: theory and applications. Wiley. p. 1. ISBN 978-0471828679. Archived from the original on 30 July 2020. Retrieved 10 August 2019. The metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) is the most commonly used active device in the very large-scale integration of digital integrated circuits (VLSI). During the 1970s these components revolutionized electronic signal processing, control systems and computers.

^ "Who Invented the Transistor?". Computer History Museum. 4 December 2013. Archived from the original on 13 December 2013. Retrieved 20 July 2019.

^ Golio, Mike; Golio, Janet (2018). RF and Microwave Passive and Active Technologies. CRC Press. p. 18-2. ISBN 978-1420006728. Archived from the original on 31 July 2020. Retrieved 10 August 2019.

^ Daniels, Lee A. (28 May 1992). "Dr. Dawon Kahng, 61, Inventor in Field of Solid-State Electronics". The New York Times. Archived from the original on 26 July 2020. Retrieved 1 April 2017.

^ Colinge, Jean-Pierre; Greer, James C. (2016). Nanowire Transistors: Physics of Devices and Materials in One Dimension. Cambridge University Press. p. 2. ISBN 978-1107052406. Archived from the original on 17 March 2020. Retrieved 17 September 2019.

^ ঝাঁপ দিন:a b "The History of the Integrated Circuit". Nobelprize.org. Archived from the original on 29 June 2018. Retrieved 21 April 2012.

^ "Intel to deliver first computer chip with two billion transistors". The Sydney Morning Herald. 5 February 2008. Archived from the original on 12 August 2022. Retrieved 12 August 2022.

^ Bose, Bimal K, ed. (1996). Power Electronics and Variable Frequency Drives: Technology and Applications. Wiley Online Library. doi:10.1002/9780470547113. ISBN 978-0470547113. S2CID 107126716.

^ Brown, Stephen; Vranesic, Zvonko (2008). Fundamentals of Digital Logic (e-book). McGraw Hill. ISBN 978-0077144227. Archived from the original on 4 October 2022. Retrieved 12 August 2022.

^ Knuth, Donald (1980). The Art of Computer Programming. Vol. 2: Seminumerical Algorithms (2nd ed.). Addison-Wesley. pp. 190–192. ISBN 0201038226..

^ J. Lienig; H. Bruemmer (2017). Fundamentals of Electronic Systems Design. Springer International Publishing. p. 1. doi:10.1007/978-3-319-55840-0. ISBN 978-3319558394.

^ "PCB design made easy for every engineer". Autodesk. 19 April 2023. Archived from the original on 19 April 2023. Retrieved 19 April 2023.

^ IEEE Dictionary of Electrical and Electronics Terms ISBN 978-0471428060

^ "Annual Semiconductor Sales Increase 21.6 Percent, Top $400 Billion for First Time". Semiconductor Industry Association. 5 February 2018. Archived from the original on 30 January 2021. Retrieved 11 October 2019.

^ "Semiconductors – the Next Wave" (PDF). Deloitte. April 2019. Archived from the original (PDF) on 11 October 2019. Retrieved 11 October 2019.

^ "Global e-Commerce sales surged to $29 trillion". United Nations Conference on Trade and Development. 29 March 2019. Archived from the original on 21 October 2019. Retrieved 13 October 2019.

^ "13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the Most Frequently Manufactured Human Artifact in History". Computer History Museum. 2 April 2018. Archived from the original on 28 July 2019. Retrieved 28 July 2019.

^ "Consumer electronics industry in the year 1960s". NaTechnology. Archived from the original on 27 January 2021. Retrieved 2 February 2021.

^ ঝাঁপ দিন:a b c d e Shih, Willy (Harvard Business School): "Congress Is Giving Billions To The U.S. Semiconductor Industry. Will It Ease Chip Shortages?" Archived 3 July 2023 at the Wayback Machine transcript, August 3, 2022, Forbes, retrieved September 12, 2022

^ ঝাঁপ দিন:a b c d Lewis, James Andrew: "Strengthening a Transnational Semiconductor Industry", Archived 13 September 2022 at the Wayback Machine June 2, 2022, Center for Strategic and International Studies (CSIS), retrieved September 12, 2022

Further reading[উৎস সম্পাদনা]

Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1980). The Art of Electronics. Cambridge University Press. ISBN 978-0521370950.

Mims, Forrest M. (2003). Getting Started in Electronics. Master Publishing, Incorporated. ISBN 978-0-945053-28-6.

Nanotechnology

 Nanotechnology is the manipulation of matter with at least one dimension sized from 1 to 100 nanometers (nm). At this scale, commonly known as the nanoscale, surface area and quantum mechanical effects become important in describing properties of matter. This definition of nanotechnology includes all types of research and technologies that deal with these special properties. It is common to see the plural form "nanotechnologies" as well as "nanoscale technologies" to refer to research and applications whose common trait is scale.[1] An earlier understanding of nanotechnology referred to the particular technological goal of precisely manipulating atoms and molecules for fabricating macroscale products, now referred to as molecular nanotechnology.[2]


Nanotechnology defined by scale includes fields of science such as surface science, organic chemistry, molecular biology, semiconductor physics, energy storage,[3][4] engineering,[5] microfabrication,[6] and molecular engineering.[7] The associated research and applications range from extensions of conventional device physics to molecular self-assembly,[8] from developing new materials with dimensions on the nanoscale to direct control of matter on the atomic scale.


Nanotechnology may be able to create new materials and devices with diverse applications, such as in nanomedicine, nanoelectronics, biomaterials energy production, and consumer products. However, nanotechnology raises issues, including concerns about the toxicity and environmental impact of nanomaterials,[9] and their potential effects on global economics, as well as various doomsday scenarios. These concerns have led to a debate among advocacy groups and governments on whether special regulation of nanotechnology is warranted.


Origins

Main article: History of nanotechnology

The concepts that seeded nanotechnology were first discussed in 1959 by physicist Richard Feynman in his talk There's Plenty of Room at the Bottom, in which he described the possibility of synthesis via direct manipulation of atoms.



Comparison of nanomaterials sizes

The term "nano-technology" was first used by Norio Taniguchi in 1974, though it was not widely known. Inspired by Feynman's concepts, K. Eric Drexler used the term "nanotechnology" in his 1986 book Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology, which proposed the idea of a nanoscale "assembler" that would be able to build a copy of itself and of other items of arbitrary complexity with atom-level control. Also in 1986, Drexler co-founded The Foresight Institute to increase public awareness and understanding of nanotechnology concepts and implications.


The emergence of nanotechnology as a field in the 1980s occurred through the convergence of Drexler's theoretical and public work, which developed and popularized a conceptual framework, and high-visibility experimental advances that drew additional attention to the prospects. In the 1980s, two breakthroughs sparked the growth of nanotechnology. First, the invention of the scanning tunneling microscope in 1981 enabled visualization of individual atoms and bonds, and was successfully used to manipulate individual atoms in 1989. The microscope's developers Gerd Binnig and Heinrich Rohrer at IBM Zurich Research Laboratory received a Nobel Prize in Physics in 1986.[10][11] Binnig, Quate and Gerber also invented the analogous atomic force microscope that year.



Buckminsterfullerene C60, also known as the buckyball, is a representative member of the carbon structures known as fullerenes. Members of the fullerene family are a major subject of research falling under the nanotechnology umbrella.

Second, fullerenes (buckyballs) were discovered in 1985 by Harry Kroto, Richard Smalley, and Robert Curl, who together won the 1996 Nobel Prize in Chemistry.[12][13] C60 was not initially described as nanotechnology; the term was used regarding subsequent work with related carbon nanotubes (sometimes called graphene tubes or Bucky tubes) which suggested potential applications for nanoscale electronics and devices. The discovery of carbon nanotubes is largely attributed to Sumio Iijima of NEC in 1991,[14] for which Iijima won the inaugural 2008 Kavli Prize in Nanoscience.


In the early 2000s, the field garnered increased scientific, political, and commercial attention that led to both controversy and progress. Controversies emerged regarding the definitions and potential implications of nanotechnologies, exemplified by the Royal Society's report on nanotechnology.[15] Challenges were raised regarding the feasibility of applications envisioned by advocates of molecular nanotechnology, which culminated in a public debate between Drexler and Smalley in 2001 and 2003.[16]


Meanwhile, commercial products based on advancements in nanoscale technologies began emerging. These products were limited to bulk applications of nanomaterials and did not involve atomic control of matter. Some examples include the Silver Nano platform for using silver nanoparticles as an antibacterial agent, nanoparticle-based sunscreens, carbon fiber strengthening using silica nanoparticles, and carbon nanotubes for stain-resistant textiles.[17][18]


Governments moved to promote and fund research into nanotechnology, such as American the National Nanotechnology Initiative, which formalized a size-based definition of nanotechnology and established research funding, and in Europe via the European Framework Programmes for Research and Technological Development.


By the mid-2000s scientific attention began to flourish. Nanotechnology roadmaps centered on atomically precise manipulation of matter and discussed existing and projected capabilities, goals, and applications.[19][20]


Fundamental concepts

Nanotechnology is the science and engineering of functional systems at the molecular scale. In its original sense, nanotechnology refers to the projected ability to construct items from the bottom up making complete, high-performance products.


One nanometer (nm) is one billionth, or 10−9, of a meter. By comparison, typical carbon–carbon bond lengths, or the spacing between these atoms in a molecule, are in the range 0.12–0.15 nm, and DNA's diameter is around 2 nm. On the other hand, the smallest cellular life forms, the bacteria of the genus Mycoplasma, are around 200 nm in length. By convention, nanotechnology is taken as the scale range 1 to 100 nm, following the definition used by the American National Nanotechnology Initiative. The lower limit is set by the size of atoms (hydrogen has the smallest atoms, which have an approximately ,25 nm kinetic diameter). The upper limit is more or less arbitrary, but is around the size below which phenomena not observed in larger structures start to become apparent and can be made use of.[21] These phenomena make nanotechnology distinct from devices that are merely miniaturized versions of an equivalent macroscopic device; such devices are on a larger scale and come under the description of microtechnology.[22]


To put that scale in another context, the comparative size of a nanometer to a meter is the same as that of a marble to the size of the earth.[23]


Two main approaches are used in nanotechnology. In the "bottom-up" approach, materials and devices are built from molecular components which assemble themselves chemically by principles of molecular recognition.[24] In the "top-down" approach, nano-objects are constructed from larger entities without atomic-level control.[25]


Areas of physics such as nanoelectronics, nanomechanics, nanophotonics and nanoionics have evolved to provide nanotechnology's scientific foundation.


Larger to smaller: a materials perspective


Image of reconstruction on a clean Gold(100) surface, as visualized using scanning tunneling microscopy. The positions of the individual atoms composing the surface are visible.

Main article: Nanomaterials

Several phenomena become pronounced as system size. These include statistical mechanical effects, as well as quantum mechanical effects, for example, the "quantum size effect" in which the electronic properties of solids alter along with reductions in particle size. Such effects do not apply at macro or micro dimensions. However, quantum effects can become significant when nanometer scales. Additionally, physical (mechanical, electrical, optical, etc.) properties change versus macroscopic systems. One example is the increase in surface area to volume ratio altering mechanical, thermal, and catalytic properties of materials. Diffusion and reactions can be different as well. Systems with fast ion transport are referred to as nanoionics. The mechanical properties of nanosystems are of interest in research.


Simple to complex: a molecular perspective

Main article: Molecular self-assembly

Modern synthetic chemistry can prepare small molecules of almost any structure. These methods are used to manufacture a wide variety of useful chemicals such as pharmaceuticals or commercial polymers. This ability raises the question of extending this kind of control to the next-larger level, seeking methods to assemble single molecules into supramolecular assemblies consisting of many molecules arranged in a well-defined manner.


These approaches utilize the concepts of molecular self-assembly and/or supramolecular chemistry to automatically arrange themselves into a useful conformation through a bottom-up approach. The concept of molecular recognition is important: molecules can be designed so that a specific configuration or arrangement is favored due to non-covalent intermolecular forces. The Watson–Crick basepairing rules are a direct result of this, as is the specificity of an enzyme targeting a single substrate, or the specific folding of a protein. Thus, components can be designed to be complementary and mutually attractive so that they make a more complex and useful whole.


Such bottom-up approaches should be capable of producing devices in parallel and be much cheaper than top-down methods, but could potentially be overwhelmed as the size and complexity of the desired assembly increases. Most useful structures require complex and thermodynamically unlikely arrangements of atoms. Nevertheless, many examples of self-assembly based on molecular recognition in exist in biology, most notably Watson–Crick basepairing and enzyme-substrate interactions.


Molecular nanotechnology: a long-term view

Main article: Molecular nanotechnology

Molecular nanotechnology, sometimes called molecular manufacturing, concerns engineered nanosystems (nanoscale machines) operating on the molecular scale. Molecular nanotechnology is especially associated with molecular assemblers, machines that can produce a desired structure or device atom-by-atom using the principles of mechanosynthesis. Manufacturing in the context of productive nanosystems is not related to conventional technologies used to manufacture nanomaterials such as carbon nanotubes and nanoparticles.


When Drexler independently coined and popularized the term "nanotechnology", he envisioned manufacturing technology based on molecular machine systems. The premise was that molecular-scale biological analogies of traditional machine components demonstrated molecular machines were possible: biology was full of examples of sophisticated, stochastically optimized biological machines.


Drexler and other researchers[26] have proposed that advanced nanotechnology ultimately could be based on mechanical engineering principles, namely, a manufacturing technology based on the mechanical functionality of these components (such as gears, bearings, motors, and structural members) that would enable programmable, positional assembly to atomic specification.[27] The physics and engineering performance of exemplar designs were analyzed in Drexler's book Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation.[2]


In general, assembling devices on the atomic scale requires positioning atoms on other atoms of comparable size and stickiness. Carlo Montemagno's view is that future nanosystems will be hybrids of silicon technology and biological molecular machines.[28] Richard Smalley argued that mechanosynthesis was impossible due to difficulties in mechanically manipulating individual molecules.[citation needed]


This led to an exchange of letters in the ACS publication Chemical & Engineering News in 2003.[29] Though biology clearly demonstrates that molecular machines are possible, non-biological molecular machines remained in their infancy. Alex Zettl and colleagues at Lawrence Berkeley Laboratories and UC Berkeley[30] constructed at least three molecular devices whose motion is controlled via changing voltage: a nanotube nanomotor, a molecular actuator,[31] and a nanoelectromechanical relaxation oscillator.[32]


Ho and Lee at Cornell University in 1999 used a scanning tunneling microscope to move an individual carbon monoxide molecule (CO) to an individual iron atom (Fe) sitting on a flat silver crystal and chemically bound the CO to the Fe by applying a voltage.[citation needed]


Research


Graphical representation of a rotaxane, useful as a molecular switch


This DNA tetrahedron[33] is an artificially designed nanostructure of the type made in the field of DNA nanotechnology. Each edge of the tetrahedron is a 20 base pair DNA double helix, and each vertex is a three-arm junction.


Rotating view of C60, one kind of fullerene


This device transfers energy from nano-thin layers of quantum wells to nanocrystals above them, causing the nanocrystals to emit visible light.[34]

Nanomaterials

Many areas of science develop or study materials having unique properties arising from their nanoscale dimensions.[35]


Interface and colloid science produced many materials that may be useful in nanotechnology, such as carbon nanotubes and other fullerenes, and various nanoparticles and nanorods. Nanomaterials with fast ion transport are related to nanoionics and nanoelectronics.

Nanoscale materials can be used for bulk applications; most commercial applications of nanotechnology are of this flavor.

Progress has been made in using these materials for medical applications, including tissue engineering, drug delivery, antibacterials and biosensors.[36][37][38][39][40]

Nanoscale materials such as nanopillars are used in solar cells.

Applications incorporating semiconductor nanoparticles in products such as display technology, lighting, solar cells and biological imaging; see quantum dots.

Bottom-up approaches

The bottom-up approach seeks to arrange smaller components into more complex assemblies.


DNA nanotechnology utilizes Watson–Crick basepairing to construct well-defined structures out of DNA and other nucleic acids.

Approaches from the field of "classical" chemical synthesis (inorganic and organic synthesis) aim at designing molecules with well-defined shape (e.g. bis-peptides[41]).

More generally, molecular self-assembly seeks to use concepts of supramolecular chemistry, and molecular recognition in particular, to cause single-molecule components to automatically arrange themselves into some useful conformation.

Atomic force microscope tips can be used as a nanoscale "write head" to deposit a chemical upon a surface in a desired pattern in a process called dip-pen nanolithography. This technique fits into the larger subfield of nanolithography.

Molecular-beam epitaxy allows for bottom-up assemblies of materials, most notably semiconductor materials commonly used in chip and computing applications, stacks, gating, and nanowire lasers.

Top-down approaches

These seek to create smaller devices by using larger ones to direct their assembly.


Many technologies that descended from conventional solid-state silicon methods for fabricating microprocessors are capable of creating features smaller than 100 nm. Giant magnetoresistance-based hard drives already on the market fit this description,[42] as do atomic layer deposition (ALD) techniques. Peter Grünberg and Albert Fert received the Nobel Prize in Physics in 2007 for their discovery of giant magnetoresistance and contributions to the field of spintronics.[43]

Solid-state techniques can be used to create nanoelectromechanical systems or NEMS, which are related to microelectromechanical systems or MEMS.

Focused ion beams can directly remove material, or even deposit material when suitable precursor gasses are applied at the same time. For example, this technique is used routinely to create sub-100 nm sections of material for analysis in transmission electron microscopy.

Atomic force microscope tips can be used as a nanoscale "write head" to deposit a resist, which is then followed by an etching process to remove material in a top-down method.

Functional approaches

Functional approaches seek to develop useful components without regard to how they might be assembled.


Magnetic assembly for the synthesis of anisotropic superparamagnetic materials such as magnetic nano chains.[24]

Molecular scale electronics seeks to develop molecules with useful electronic properties. These could be used as single-molecule components in a nanoelectronic device,[44] such as rotaxane.

Synthetic chemical methods can be used to create synthetic molecular motors, such as in a so-called nanocar.

Biomimetic approaches

Bionics or biomimicry seeks to apply biological methods and systems found in nature to the study and design of engineering systems and modern technology. Biomineralization is one example of the systems studied.

Bionanotechnology is the use of biomolecules for applications in nanotechnology, including the use of viruses and lipid assemblies.[45][46] Nanocellulose, a nanopolymer often used for bulk-scale applications, has gained interest owing to its useful properties such as abundance, high aspect ratio, good mechanical properties, renewability, and biocompatibility.[47]

Speculative

These subfields seek to anticipate what inventions nanotechnology might yield, or attempt to propose an agenda along which inquiry could progress. These often take a big-picture view, with more emphasis on societal implications than engineering details.


Molecular nanotechnology is a proposed approach that involves manipulating single molecules in finely controlled, deterministic ways. This is more theoretical than the other subfields, and many of its proposed techniques are beyond current capabilities.

Nanorobotics considers self-sufficient machines operating at the nanoscale. There are hopes for applying nanorobots in medicine.[48][49] Nevertheless, progress on innovative materials and patented methodologies have been demonstrated.[50][51]

Productive nanosystems are "systems of nanosystems" could produce atomically precise parts for other nanosystems, not necessarily using novel nanoscale-emergent properties, but well-understood fundamentals of manufacturing. Because of the discrete (i.e. atomic) nature of matter and the possibility of exponential growth, this stage could form the basis of another industrial revolution. Mihail Roco proposed four states of nanotechnology that seem to parallel the technical progress of the Industrial Revolution, progressing from passive nanostructures to active nanodevices to complex nanomachines and ultimately to productive nanosystems.[52]

Programmable matter seeks to design materials whose properties can be easily, reversibly and externally controlled though a fusion of information science and materials science.

Due to the popularity and media exposure of the term nanotechnology, the words picotechnology and femtotechnology have been coined in analogy to it, although these are used only informally.

Dimensionality in nanomaterials

Nanomaterials can be classified in 0D, 1D, 2D and 3D nanomaterials. Dimensionality plays a major role in determining the characteristic of nanomaterials including physical, chemical, and biological characteristics. With the decrease in dimensionality, an increase in surface-to-volume ratio is observed. This indicates that smaller dimensional nanomaterials have higher surface area compared to 3D nanomaterials. Two dimensional (2D) nanomaterials have been extensively investigated for electronic, biomedical, drug delivery and biosensor applications.


Tools and techniques


Typical AFM setup. A microfabricated cantilever with a sharp tip is deflected by features on a sample surface, much like in a phonograph but on a much smaller scale. A laser beam reflects off the backside of the cantilever into a set of photodetectors, allowing the deflection to be measured and assembled into an image of the surface.

Scanning microscopes

The atomic force microscope (AFM) and the Scanning Tunneling Microscope (STM) are two versions of scanning probes that are used for nano-scale observation. Other types of scanning probe microscopy have much higher resolution, since they are not limited by the wavelengths of sound or light.


The tip of a scanning probe can also be used to manipulate nanostructures (positional assembly). Feature-oriented scanning may be a promising way to implement these nano-scale manipulations via an automatic algorithm.[53][54] However, this is still a slow process because of low velocity of the microscope.


The top-down approach anticipates nanodevices that must be built piece by piece in stages, much as manufactured items are made. Scanning probe microscopy is an important technique both for characterization and synthesis. Atomic force microscopes and scanning tunneling microscopes can be used to look at surfaces and to move atoms around. By designing different tips for these microscopes, they can be used for carving out structures on surfaces and to help guide self-assembling structures. By using, for example, feature-oriented scanning approach, atoms or molecules can be moved around on a surface with scanning probe microscopy techniques.[53][54]


Lithography

Various techniques of lithography, such as optical lithography, X-ray lithography, dip pen lithography, electron beam lithography or nanoimprint lithography offer top-down fabrication techniques where a bulk material is reduced to a nano-scale pattern.


Another group of nano-technological techniques include those used for fabrication of nanotubes and nanowires, those used in semiconductor fabrication such as deep ultraviolet lithography, electron beam lithography, focused ion beam machining, nanoimprint lithography, atomic layer deposition, and molecular vapor deposition, and further including molecular self-assembly techniques such as those employing di-block copolymers.[55]


Bottom-up

In contrast, bottom-up techniques build or grow larger structures atom by atom or molecule by molecule. These techniques include chemical synthesis, self-assembly and positional assembly. Dual-polarization interferometry is one tool suitable for characterization of self-assembled thin films. Another variation of the bottom-up approach is molecular-beam epitaxy or MBE. Researchers at Bell Telephone Laboratories including John R. Arthur. Alfred Y. Cho, and Art C. Gossard developed and implemented MBE as a research tool in the late 1960s and 1970s. Samples made by MBE were key to the discovery of the fractional quantum Hall effect for which the 1998 Nobel Prize in Physics was awarded. MBE lays down atomically precise layers of atoms and, in the process, build up complex structures. Important for research on semiconductors, MBE is also widely used to make samples and devices for the newly emerging field of spintronics.


Therapeutic products based on responsive nanomaterials, such as the highly deformable, stress-sensitive Transfersome vesicles, are approved for human use in some countries.[56]


Applications


One of the major applications of nanotechnology is in the area of nanoelectronics with MOSFET's being made of small nanowires ≈10 nm in length. Here is a simulation of such a nanowire.

সময়কাল: 34 সেকেন্ড।0:34

Nanostructures provide this surface with superhydrophobicity, which lets water droplets roll down the inclined plane.


Nanowire lasers for ultrafast transmission of information in light pulses


This section needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (May 2024)

Main article: List of nanotechnology applications

As of August 21, 2008, the Project on Emerging Nanotechnologies estimated that over 800 manufacturer-identified nanotech products were publicly available, with new ones hitting the market at a pace of 3–4 per week.[18] Most applications are "first generation" passive nanomaterials that includes titanium dioxide in sunscreen, cosmetics, surface coatings,[57] and some food products; Carbon allotropes used to produce gecko tape; silver in food packaging, clothing, disinfectants, and household appliances; zinc oxide in sunscreens and cosmetics, surface coatings, paints and outdoor furniture varnishes; and cerium oxide as a fuel catalyst.[17]


In the electric car industry, single wall carbon nanotubes (SWCNTs) address key lithium-ion battery challenges, including energy density, charge rate, service life, and cost. SWCNTs connect electrode particles during charge/discharge process, preventing battery premature degradation. Their exceptional ability to wrap active material particles enhanced electrical conductivity and physical properties, setting them apart multi-walled carbon nanotubes and carbon black.[58][59][60]


Further applications allow tennis balls to last longer, golf balls to fly straighter, and bowling balls to become more durable. Trousers and socks have been infused with nanotechnology to last longer and lower temperature in the summer. Bandages are infused with silver nanoparticles to heal cuts faster.[61] Video game consoles and personal computers may become cheaper, faster, and contain more memory thanks to nanotechnology.[62] Also, to build structures for on chip computing with light, for example on chip optical quantum information processing, and picosecond transmission of information.[63]


Nanotechnology may have the ability to make existing medical applications cheaper and easier to use in places like the doctors' offices and at homes.[64] Cars use nanomaterials in such ways that car parts require fewer metals during manufacturing and less fuel to operate in the future.[65]


Nanoencapsulation involves the enclosure of active substances within carriers. Typically, these carriers offer advantages, such as enhanced bioavailability, controlled release, targeted delivery, and protection of the encapsulated substances. In the medical field, nanoencapsulation plays a significant role in drug delivery. It facilitates more efficient drug administration, reduces side effects, and increases treatment effectiveness. Nanoencapsulation is particularly useful for improving the bioavailability of poorly water-soluble drugs, enabling controlled and sustained drug release, and supporting the development of targeted therapies. These features collectively contribute to advancements in medical treatments and patient care.[66][67]


Nanotechnology may play role in tissue engineering. When designing scaffolds, researchers attempt to mimic the nanoscale features of a cell's microenvironment to direct its differentiation down a suitable lineage.[68] For example, when creating scaffolds to support bone growth, researchers may mimic osteoclast resorption pits.[69]


Researchers used DNA origami-based nanobots capable of carrying out logic functions to target drug delivery in cockroaches.[70]


A nano bible (a .5mm2 silicon chip) was created by the Technion in order to increase youth interest in nanotechnology.[71]


Implications

Main article: Implications of nanotechnology

One concern is the effect that industrial-scale manufacturing and use of nanomaterials will have on human health and the environment, as suggested by nanotoxicology research. For these reasons, some groups advocate that nanotechnology be regulated. However, regulation might stifle scientific research and the development of beneficial innovations. Public health research agencies, such as the National Institute for Occupational Safety and Health research potential health effects stemming from exposures to nanoparticles.[72][73]


Nanoparticle products may have unintended consequences. Researchers have discovered that bacteriostatic silver nanoparticles used in socks to reduce foot odor are released in the wash.[74] These particles are then flushed into the wastewater stream and may destroy bacteria that are critical components of natural ecosystems, farms, and waste treatment processes.[75]


Public deliberations on risk perception in the US and UK carried out by the Center for Nanotechnology in Society found that participants were more positive about nanotechnologies for energy applications than for health applications, with health applications raising moral and ethical dilemmas such as cost and availability.[76]


Experts, including director of the Woodrow Wilson Center's Project on Emerging Nanotechnologies David Rejeski, testified[77] that commercialization depends on adequate oversight, risk research strategy, and public engagement. As of 206 Berkeley, California was the only US city to regulate nanotechnology.[78]


Health and environmental concerns

A video on the health and safety implications of nanotechnology

Main articles: Health and safety hazards of nanomaterials and Pollution from nanomaterials

Inhaling airborne nanoparticles and nanofibers may contribute to pulmonary diseases, e.g. fibrosis.[79] Researchers found that when rats breathed in nanoparticles, the particles settled in the brain and lungs, which led to significant increases in biomarkers for inflammation and stress response[80] and that nanoparticles induce skin aging through oxidative stress in hairless mice.[81][82]


A two-year study at UCLA's School of Public Health found lab mice consuming nano-titanium dioxide showed DNA and chromosome damage to a degree "linked to all the big killers of man, namely cancer, heart disease, neurological disease and aging".[83]


A Nature Nanotechnology study suggested that some forms of carbon nanotubes could be as harmful as asbestos if inhaled in sufficient quantities. Anthony Seaton of the Institute of Occupational Medicine in Edinburgh, Scotland, who contributed to the article on carbon nanotubes said "We know that some of them probably have the potential to cause mesothelioma. So those sorts of materials need to be handled very carefully."[84] In the absence of specific regulation forthcoming from governments, Paull and Lyons (2008) have called for an exclusion of engineered nanoparticles in food.[85] A newspaper article reports that workers in a paint factory developed serious lung disease and nanoparticles were found in their lungs.[86][87][88][89]


Regulation

Main article: Regulation of nanotechnology

Calls for tighter regulation of nanotechnology have accompanied a debate related to human health and safety risks.[90] Some regulatory agencies cover some nanotechnology products and processes – by "bolting on" nanotechnology to existing regulations – leaving clear gaps.[91] Davies proposed a road map describing steps to deal with these shortcomings.[92]


Andrew Maynard, chief science advisor to the Woodrow Wilson Center's Project on Emerging Nanotechnologies, reported insufficient funding for human health and safety research, and as a result inadequate understanding of human health and safety risks.[93] Some academics called for stricter application of the precautionary principle, slowing marketing approval, enhanced labelling and additional safety data.[94]


A Royal Society report identified a risk of nanoparticles or nanotubes being released during disposal, destruction and recycling, and recommended that "manufacturers of products that fall under extended producer responsibility regimes such as end-of-life regulations publish procedures outlining how these materials will be managed to minimize possible human and environmental exposure".[15]


See also

icon Science portal

icon Technology portal

Main article: Outline of nanotechnology

Carbon nanotube

Electrostatic deflection (molecular physics/nanotechnology)

Energy applications of nanotechnology

Ethics of nanotechnologies

Ion implantation-induced nanoparticle formation

Gold nanoparticle

List of emerging technologies

List of nanotechnology organizations

List of software for nanostructures modeling

Magnetic nanochains

Materiomics

Nano-thermite

Molecular design software

Molecular mechanics

Nanobiotechnology

Nanoelectromechanical relay

Nanoengineering

Nanofluidics

NanoHUB

Nanometrology

Nanoneuronics

Nanoparticle

Nanoscale networks

Nanotechnology education

Nanotechnology in fiction

Nanotechnology in water treatment

Nanoweapons

National Nanotechnology Initiative

Self-assembly of nanoparticles

Top-down and bottom-up

Translational research

Wet nanotechnology

References

^ Drexler KE (1986). Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. Doubleday. ISBN 978-0-385-19973-5. OCLC 12752328.

^ ঝাঁপ দিন:a b Drexler KE (1992). Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation. Wiley. ISBN 978-0-471-57547-4. OCLC 26503231.

^ Hubler A (2010). "Digital quantum batteries: Energy and information storage in nanovacuum tube arrays". Complexity. 15 (5): 48–55. doi:10.1002/cplx.20306. ISSN 1076-2787. S2CID 6994736.

^ Shinn E (2012). "Nuclear energy conversion with stacks of graphene nanocapacitors". Complexity. 18 (3): 24–27. Bibcode:2013Cmplx..18c..24S. doi:10.1002/cplx.21427. S2CID 35742708.

^ Elishakoff I, Dujat K, Muscolino G, Bucas S, Natsuki T, Wang CM, et al. (March 2013). Carbon Nanotubes and Nano Sensors: Vibrations, Buckling, and Ballistic Impact. John Wiley & Sons. ISBN 978-1-84821-345-6.

^ Lyon D, Hubler A (2013). "Gap size dependence of the dielectric strength in nano vacuum gaps". IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 20 (4): 1467–71. doi:10.1109/TDEI.2013.6571470. S2CID 709782.

^ Saini R, Saini S, Sharma S (January 2010). "Nanotechnology: the future medicine". Journal of Cutaneous and Aesthetic Surgery. 3 (1): 32–33. doi:10.4103/0974-2077.63301. PMC 2890134. PMID 20606992.

^ Belkin A, Hubler A, Bezryadin A (February 2015). "Self-assembled wiggling nano-structures and the principle of maximum entropy production". Scientific Reports. 5: 8323. Bibcode:2015NatSR...5.8323B. doi:10.1038/srep08323. PMC 4321171. PMID 25662746.

^ Buzea C, Pacheco II, Robbie K (December 2007). "Nanomaterials and nanoparticles: sources and toxicity". Biointerphases. 2 (4): MR17 – MR71. arXiv:0801.3280. doi:10.1116/1.2815690. PMID 20419892. S2CID 35457219.

^ Binnig G, Rohrer H (1986). "Scanning tunneling microscopy". IBM Journal of Research and Development. 30 (4): 355–369. doi:10.1147/rd.441.0279.

^ "Press Release: the 1986 Nobel Prize in Physics". Nobelprize.org. 15 October 1986. Archived from the original on 5 June 2011. Retrieved 12 May 2011.

^ Kroto HW, Heath JR, O'Brien SC, Curl RF, Smalley RE (1985). "C60: Buckminsterfullerene". Nature. 318 (6042): 162–3. Bibcode:1985Natur.318..162K. doi:10.1038/318162a0. S2CID 4314237.

^ Adams WW, Baughman RH (December 2005). "Retrospective: Richard E. Smalley (1943-2005)". Science. 310 (5756): 1916. doi:10.1126/science.1122120. PMID 16373566.

^ Monthioux M, Kuznetsov V (2006). "Who should be given the credit for the discovery of carbon nanotubes?" (PDF). Carbon. 44 (9): 1621–3. Bibcode:2006Carbo..44.1621M. doi:10.1016/j.carbon.2006.03.019. Archived from the original (PDF) on 2009-09-29. Retrieved 2019-07-09.

^ ঝাঁপ দিন:a b "Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties". Royal Society and Royal Academy of Engineering. July 2004. p. xiii. Archived from the original on 26 May 2011. Retrieved 13 May 2011.

^ "Nanotechnology: Drexler and Smalley make the case for and against 'molecular assemblers'". Chemical & Engineering News. 81 (48): 37–42. 1 December 2003. doi:10.1021/cen-v081n036.p037. Retrieved 9 May 2010.

^ ঝাঁপ দিন:a b "Nanotechnology Information Center: Properties, Applications, Research, and Safety Guidelines". American Elements. Archived from the original on 26 December 2014. Retrieved 13 May 2011.

^ ঝাঁপ দিন:a b "Analysis: This is the first publicly available on-line inventory of nanotechnology-based consumer products". The Project on Emerging Nanotechnologies. 2008. Archived from the original on 5 May 2011. Retrieved 13 May 2011.

^ "Productive Nanosystems Technology Roadmap" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2013-09-08.

^ "NASA Draft Nanotechnology Roadmap" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2013-01-22.

^ Allhoff F, Lin P, Moore D (2010). What is nanotechnology and why does it matter?: from science to ethics. Wiley. pp. 3–5. ISBN 978-1-4051-7545-6. OCLC 830161740.

^ Prasad SK (2008). Modern Concepts in Nanotechnology. Discovery Publishing House. pp. 31–32. ISBN 978-81-8356-296-6. OCLC 277278905.

^ Kahn J (2006). "Nanotechnology". National Geographic. 2006 (June): 98–119.

^ ঝাঁপ দিন:a b Kralj S, Makovec D (October 2015). "Magnetic Assembly of Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticle Clusters into Nanochains and Nanobundles". ACS Nano. 9 (10): 9700–7. doi:10.1021/acsnano.5b02328. PMID 26394039.

^ Rodgers P (2006). "Nanoelectronics: Single file". Nature Nanotechnology. doi:10.1038/nnano.2006.5.

^ Phoenix C (March 2005). "Nanotechnology: Developing Molecular Manufacturing". Archived from the original on 2020-06-01.. crnano.org

^ "Some papers by K. Eric Drexler". imm.org. Archived from the original on 2006-04-11.

^ "Carlo Montemagno, Ph.D." California NanoSystems Institute (CNSI), University of California, Los Angeles (UCLA). Archived from the original on 2014-10-08.

^ Baum R (December 1, 2003). "Cover Story – Nanotechnology". Chemical and Engineering News. 81 (48): 37–42.

^ "Zettl Research Group". Department of Physics, University of California, Berkeley. Archived from the original on 2015-10-08.

^ Regan BC, Aloni S, Jensen K, Ritchie RO, Zettl A (September 2005). "Nanocrystal-powered nanomotor" (PDF). Nano Letters. 5 (9): 1730–3. Bibcode:2005NanoL...5.1730R. doi:10.1021/nl0510659. OSTI 1017464. PMID 16159214. Archived from the original (PDF) on 2006-05-10.

^ Regan BC, Aloni S, Jensen K, Zettl A (2005). "Surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator" (PDF). Applied Physics Letters. 86 (12): 123119. Bibcode:2005ApPhL..86l3119R. doi:10.1063/1.1887827. Archived (PDF) from the original on 2006-05-26.

^ Goodman RP, Schaap IA, Tardin CF, Erben CM, Berry RM, Schmidt CF, et al. (December 2005). "Rapid chiral assembly of rigid DNA building blocks for molecular nanofabrication". Science. 310 (5754): 1661–5. Bibcode:2005Sci...310.1661G. doi:10.1126/science.1120367. PMID 16339440. S2CID 13678773.

^ "Wireless Nanocrystals Efficiently Radiate Visible Light". Photonics Online. 12 July 2004. Archived from the original on 14 November 2012. Retrieved 5 August 2015.

^ Narayan RJ, Kumta PN, Sfeir C, Lee DH, Choi D, Olton D (2004). "Nanostructured Ceramics in Medical Devices: Applications and Prospects". JOM. 56 (10): 38–43. Bibcode:2004JOM....56j..38N. doi:10.1007/s11837-004-0289-x. S2CID 137324362.

^ Cho H, Pinkhassik E, David V, Stuart JM, Hasty KA (May 2015). "Detection of early cartilage damage using targeted nanosomes in a post-traumatic osteoarthritis mouse model". Nanomedicine. 11 (4): 939–946. doi:10.1016/j.nano.2015.01.011. PMID 25680539.

^ Kerativitayanan P, Carrow JK, Gaharwar AK (August 2015). "Nanomaterials for Engineering Stem Cell Responses". Advanced Healthcare Materials. 4 (11): 1600–27. doi:10.1002/adhm.201500272. PMID 26010739. S2CID 21582516.

^ Gaharwar AK, Sant S, Hancock MJ, Hacking SA (2013). Gaharwar A, Sant S, Hancock M, Hacking S (eds.). Nanomaterials in tissue engineering : fabrication and applications. Oxford: Woodhead Publishing. doi:10.1533/9780857097231. ISBN 978-0-85709-596-1.

^ Gaharwar AK, Peppas NA, Khademhosseini A (March 2014). "Nanocomposite hydrogels for biomedical applications". Biotechnology and Bioengineering. 111 (3): 441–453. doi:10.1002/bit.25160. PMC 3924876. PMID 24264728.

^ Eslamian L, Borzabadi-Farahani A, Karimi S, Saadat S, Badiee MR (July 2020). "Evaluation of the Shear Bond Strength and Antibacterial Activity of Orthodontic Adhesive Containing Silver Nanoparticle, an In-Vitro Study". Nanomaterials. 10 (8): 1466. doi:10.3390/nano10081466. PMC 7466539. PMID 32727028.

^ Levins CG, Schafmeister CE (2006). "The Synthesis of Curved and Linear Structures from a Minimal Set of Monomers". ChemInform. 37 (5). doi:10.1002/chin.200605222.

^ "Applications/Products". National Nanotechnology Initiative. Archived from the original on 2010-11-20. Retrieved 2007-10-19.

^ "The Nobel Prize in Physics 2007". Nobelprize.org. Archived from the original on 2011-08-05. Retrieved 2007-10-19.

^ Das S, Gates AJ, Abdu HA, Rose GS, Picconatto CA, Ellenbogen JC (2007). "Designs for Ultra-Tiny, Special-Purpose Nanoelectronic Circuits". IEEE Transactions on Circuits and Systems I. 54 (11): 2528–40. doi:10.1109/TCSI.2007.907864. S2CID 13575385.

^ Mashaghi S, Jadidi T, Koenderink G, Mashaghi A (February 2013). "Lipid nanotechnology". International Journal of Molecular Sciences. 14 (2): 4242–82. doi:10.3390/ijms14024242. PMC 3588097. PMID 23429269.

^ Hogan CM (May 2010). Draggan S (ed.). "Virus". Encyclopedia of Earth, National Council for Science and the Environment. Archived from the original on 2013-05-13.

^ Trache D, Tarchoun AF, Derradji M, Hamidon TS, Masruchin N, Brosse N, et al. (2020). "Nanocellulose: From Fundamentals to Advanced Applications". Frontiers in Chemistry. 8: 392. Bibcode:2020FrCh....8..392T. doi:10.3389/fchem.2020.00392. PMC 7218176. PMID 32435633.

^ Kubik T, Bogunia-Kubik K, Sugisaka M (February 2005). "Nanotechnology on duty in medical applications". Current Pharmaceutical Biotechnology. 6 (1): 17–33. doi:10.2174/1389201053167248. PMID 15727553.

^ Leary SP, Liu CY, Apuzzo ML (June 2006). "Toward the emergence of nanoneurosurgery: part III--nanomedicine: targeted nanotherapy, nanosurgery, and progress toward the realization of nanoneurosurgery". Neurosurgery. 58 (6): 1009–26. doi:10.1227/01.NEU.0000217016.79256.16. PMID 16723880. S2CID 33235348.

^ Cavalcanti A, Shirinzadeh B, Freitas RA, Kretly LC (2007). "Medical nanorobot architecture based on nanobioelectronics". Recent Patents on Nanotechnology. 1 (1): 1–10. doi:10.2174/187221007779814745. PMID 19076015. S2CID 9807497.

^ Boukallel M, Gauthier M, Dauge M, Piat E, Abadie J (August 2007). "Smart microrobots for mechanical cell characterization and cell convoying" (PDF). IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering. 54 (8): 1536–40. doi:10.1109/TBME.2007.891171. PMID 17694877. S2CID 1119820.

^ Roco MC (December 2005). "International Perspective on Government Nanotechnology Funding in 2005" (PDF). Journal of Nanoparticle Research. 7 (6): 707–712. Bibcode:2005JNR.....7..707R. doi:10.1007/s11051-005-3141-5. Archived from the original (PDF) on 2012-01-31.

^ ঝাঁপ দিন:a b Lapshin RV (2004). "Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology" (PDF). Nanotechnology. 15 (9): 1135–51. Bibcode:2004Nanot..15.1135L. doi:10.1088/0957-4484/15/9/006. S2CID 250913438. Archived from the original on 2013-09-09.

^ ঝাঁপ দিন:a b Lapshin RV (2011). "Feature-oriented scanning probe microscopy". In Nalwa HS (ed.). Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (PDF). Vol. 14. American Scientific. pp. 105–115. ISBN 978-1-58883-163-7. Archived from the original on 2013-09-09.

^ Kafshgari MH, Voelcker NH, Harding FJ (2015). "Applications of zero-valent silicon nanostructures in biomedicine". Nanomedicine. 10 (16): 2553–71. doi:10.2217/nnm.15.91. PMID 26295171.

^ Rajan R, Jose S, Mukund VP, Vasudevan DT (July 2011). "Transferosomes - A vesicular transdermal delivery system for enhanced drug permeation". Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research. 2 (3): 138–143. doi:10.4103/2231-4040.85524. PMC 3217704. PMID 22171309.

^ Kurtoglu ME, Longenbach T, Reddington P, Gogotsi Y (2011). "Effect of Calcination Temperature and Environment on Photocatalytic and Mechanical Properties of Ultrathin Sol–Gel Titanium Dioxide Films". Journal of the American Ceramic Society. 94 (4): 1101–8. doi:10.1111/j.1551-2916.2010.04218.x.

^ Guo M, Cao Z, Liu Y, Ni Y, Chen X, Terrones M, et al. (May 2023). "Preparation of Tough, Binder-Free, and Self-Supporting LiFePO4 Cathode by Using Mono-Dispersed Ultra-Long Single-Walled Carbon Nanotubes for High-Rate Performance Li-Ion Battery". Advanced Science. 10 (13): e2207355. doi:10.1002/advs.202207355. PMC 10161069. PMID 36905241.

^ Jimenez NP, Balogh MP, Halalay IC (April 2021). "High Porosity Single-Phase Silicon Negative Electrode Made with Phase-Inversion". Journal of the Electrochemical Society. 168 (4): 040507. Bibcode:2021JElS..168d0507J. doi:10.1149/1945-7111/abe3f1. ISSN 0013-4651.

^ "Single wall CNT cells: high energy density anodes & cathodes". tuball.com. OCSiAl. Retrieved 2024-07-02.

^ "Nanotechnology Consumer Products". National Nanotechnology Infrastructure Network. 2010. Archived from the original on January 19, 2012. Retrieved November 23, 2011.

^ "Nano in computing and electronics". NanoandMe.org. Archived from the original on 2011-11-14.

^ Mayer B, Janker L, Loitsch B, Treu J, Kostenbader T, Lichtmannecker S, et al. (January 2016). "Monolithically Integrated High-β Nanowire Lasers on Silicon". Nano Letters. 16 (1): 152–156. Bibcode:2016NanoL..16..152M. doi:10.1021/acs.nanolett.5b03404. PMID 26618638.

^ "Nano in medicine". NanoandMe.org. Archived from the original on 2011-11-14.

^ "Nano in transport". NanoandMe.org. Archived from the original on 2011-10-29.

^ Kumari A, Singla R, Guliani A, Yadav SK (March 2014). "Nanoencapsulation for drug delivery". EXCLI Journal. 13: 265–286. PMC 4464443. PMID 26417260.

^ Suganya V, Anuradha V (March 2017). "Microencapsulation and Nanoencapsulation: A Review". ResearchGate. Retrieved 28 October 2023.

^ Cassidy JW (November 2014). "Nanotechnology in the Regeneration of Complex Tissues". Bone and Tissue Regeneration Insights. 5: 25–35. doi:10.4137/BTRI.S12331. PMC 4471123. PMID 26097381.

^ Cassidy JW, Roberts JN, Smith CA, Robertson M, White K, Biggs MJ, et al. (February 2014). "Osteogenic lineage restriction by osteoprogenitors cultured on nanometric grooved surfaces: the role of focal adhesion maturation". Acta Biomaterialia. 10 (2): 651–660. doi:10.1016/j.actbio.2013.11.008. PMC 3907683. PMID 24252447. Archived from the original on 2017-08-30.

^ Amir Y, Ben-Ishay E, Levner D, Ittah S, Abu-Horowitz A, Bachelet I (May 2014). "Universal computing by DNA origami robots in a living animal". Nature Nanotechnology. 9 (5): 353–357. Bibcode:2014NatNa...9..353A. doi:10.1038/nnano.2014.58. PMC 4012984. PMID 24705510.

^ "Technion Nano Bible, world's smallest, displayed at Smithsonian". The Jerusalem Post | JPost.com. 2015-11-04. Retrieved 2024-06-25.

^ "Nanotechnology". NIOSH Workplace Safety and Health Topic. National Institute for Occupational Safety and Health. June 15, 2012. Archived from the original on September 4, 2015. Retrieved 2012-08-24.

^ "Filling the Knowledge Gaps for Safe Nanotechnology in the Workplace". NIOSH Publications and Products. National Institute for Occupational Safety and Health. November 7, 2012. doi:10.26616/NIOSHPUB2013101. 2013-101. Archived from the original on November 11, 2012. Retrieved 2012-11-08.

^ Lubick N (June 2008). "Silver socks have cloudy lining". Environmental Science & Technology. 42 (11): 3910. Bibcode:2008EnST...42.3910L. doi:10.1021/es0871199. PMID 18589943. S2CID 26887347.

^ Murray RG (1993). "A Perspective on S-Layer Research". In Beveridge TJ, Koval SF (eds.). Advances in Bacterial Paracrystalline Surface Layers. Plenum Press. pp. 3–9. doi:10.1007/978-1-4757-9032-0_1. ISBN 978-0-306-44582-8.

^ Harthorn BH (2009-01-23). "People in the US and the UK show strong similarities in their attitudes toward nanotechnologies". Nanotechnology Today. Archived from the original on 2011-08-23.

^ "Testimony of David Rejeski for U.S. Senate Committee on Commerce, Science and Transportation". Project on Emerging Nanotechnologies. Archived from the original on 2008-04-08. Retrieved 2008-03-07.

^ DelVecchio R (2006-11-24). "Berkeley considering need for nano safety". SFGate. Archived from the original on 2010-09-02.

^ Byrne JD, Baugh JA (January 2008). "The significance of nanoparticles in particle-induced pulmonary fibrosis". McGill Journal of Medicine. 11 (1): 43–50. PMC 2322933. PMID 18523535.

^ Elder A (2006-08-03). "Tiny Inhaled Particles Take Easy Route from Nose to Brain". University of Rochester Medical Center. Archived from the original on 2015-01-23.

^ Wu J, Liu W, Xue C, Zhou S, Lan F, Bi L, et al. (December 2009). "Toxicity and penetration of TiO2 nanoparticles in hairless mice and porcine skin after subchronic dermal exposure". Toxicology Letters. 191 (1): 1–8. doi:10.1016/j.toxlet.2009.05.020. PMID 19501137.

^ Jonaitis TS, Card JW, Magnuson B (February 2010). "Concerns regarding nano-sized titanium dioxide dermal penetration and toxicity study". Toxicology Letters. 192 (2): 268–269. doi:10.1016/j.toxlet.2009.10.007. PMID 19836437.

^ Schneider A (2010-03-24). "Amid Nanotech's Dazzling Promise, Health Risks Grow". AOL News. Archived from the original on 2010-03-26.

^ Weiss R (2008). "Effects of Nanotubes May Lead to Cancer, Study Says". The Washington Post. Archived from the original on 2011-06-29.

^ Paull J, Lyons K (2008). "Nanotechnology: The Next Challenge for Organics" (PDF). Journal of Organic Systems. 3: 3–22. Archived (PDF) from the original on 2011-07-18.

^ Smith R (August 19, 2009). "Nanoparticles used in paint could kill, research suggests". Telegraph. London. Archived from the original on March 15, 2010. Retrieved May 19, 2010.

^ "Nanofibres 'may pose health risk'". BBC News. 2012-08-24. Archived from the original on 2012-08-25.

^ Schinwald A, Murphy FA, Prina-Mello A, Poland CA, Byrne F, Movia D, et al. (August 2012). "The threshold length for fiber-induced acute pleural inflammation: shedding light on the early events in asbestos-induced mesothelioma". Toxicological Sciences. 128 (2): 461–470. doi:10.1093/toxsci/kfs171. PMID 22584686.

^ Stix G (July 2007). "Is Chronic Inflammation the Key to Unlocking the Mysteries of Cancer?". Scientific American.

^ Rollins K. "Nanobiotechnology Regulation: A Proposal for Self-Regulation with Limited Oversight". Nanotechnology Law Business. 6 (2). Nems Mems Works, LLC. Archived from the original on 14 July 2011. Retrieved 2 September 2010.

^ Bowman D, Hodge G (2006). "Nanotechnology: Mapping the Wild Regulatory Frontier". Futures. 38 (9): 1060–73. doi:10.1016/j.futures.2006.02.017.

^ Davies JC (2008). "Nanotechnology Oversight: An Agenda for the Next Administration". Archived from the original on 2008-11-20..

^ Maynard A (2008-04-16). "Testimony by Dr. Andrew Maynard for the U.S. House Committee on Science and Technology". Archived from the original on 2010-12-05. Retrieved 2008-11-24.

^ Faunce T, Murray K, Nasu H, Bowman D (2008). "Sunscreen Safety: The Precautionary Principle, the Australian Therapeutic Goods Administration and Nanoparticles in Sunscreens". NanoEthics. 2 (3): 231–240. doi:10.1007/s11569-008-0041-z. S2CID 55719697.

External links


Wikimedia Commons has media related to Nanotechnology.


Wikiquote has quotations related to Nanotechnology.


Look up nanotechnology in Wiktionary, the free dictionary.


At Wikiversity, you can learn more and teach others about Nanotechnology at the Department of Nanotechnology

What is Nanotechnology? (A Vega/BBC/OU Video Discussion).


ন্যানোপ্রযুক্তি

 ন্যানোপ্রযুক্তি বলতে ন্যানোমাপনীর বস্তুসমূহের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিকে বোঝায়, যেসব বস্তু সেগুলির গঠনকারী উপাদান পদার্থগুলির বৃহৎ-মাপনীতে এমনকি আণুবীক্ষণিক মাপনীতে প্রদর্শিত ধর্মাবলি অপেক্ষা তাৎপর্যপূর্ণরূপে ভিন্ন ধর্মাবলি প্রদর্শন করে।[১] সাধারণত ন্যানোপ্রযুক্তিতে এমন সব কাঠামো নিয়ে কাজ করা হয় যা অন্তত একটি মাত্রায় ১০০ ন্যানোমিটার থেকে ছোট। কিন্তু এই সংজ্ঞাটি সম্পূর্ণ সঠিক নয়। ন্যানোপ্রযুক্তির সারমর্ম শুধুমাত্র মাত্রার পরিমাপেই সীমাবদ্ধ নয়, বরং এর চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ হল ক্ষুদ্র মাপনীতে উপাদান পদার্থের ধর্মের পরিবর্তন। তাই একটি ২০০ ন্যানোমিটার দৈর্ঘ্যের বস্তুকেও যথার্থ ন্যানো উপাদান গণ্য করা হতে পারে, যদি সেটি বৃহৎ-মাপনী বা আণুবীক্ষণিক (মাইক্রোমিটার) মাপনীতে প্রদর্শনকৃত ধর্মগুলির পরিবর্তে তাৎপর্যপূর্ণরূপে ভিন্ন ধর্মাবলি প্রদর্শন করে।[১]


ন্যানোপ্রযুক্তি বহুমাত্রিক, এর সীমানা প্রচলিত অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞান থেকে শুরু করে অত্যাধুনিক আণবিক স্বয়ং-সংশ্লেষণ প্রযুক্তি পর্যন্ত, কিংবা আণবিক কাঠামোর নিয়ন্ত্রণ থেকে নতুন বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন ন্যানোপদার্থের উদ্ভাবন পর্যন্ত বিস্তৃত। রিচার্ড ফাইনম্যানকে ন্যানোপ্রযুক্তির জনক বলা হয়।


ন্যানোপ্রযুক্তির ব্যবহার চিকিৎসাবিজ্ঞান, ইলেকট্রনিক্স, শক্তি উৎপাদনসহ বহু ক্ষেত্রে বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনতে পারে। অপরদিকে পরিবেশের উপর এর সম্ভাব্য বিরূপ প্রভাব নিয়েও সংশয় রয়েছে। তারপরও পৃথিবীর বহু দেশে ন্যানোপ্রযুক্তি নিয়ে ব্যাপক গবেষণা চলছে।


ইতিহাস[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]


আণবিক গিয়ার, নাসার কম্পিউটার সিমুলেশন।

১৯৫৯ সালের ২৯ জানুয়ারি রিচার্ড ফাইনম্যান ক্যালিফোর্নিয়া ইন্সটিটিউট অফ টেকনোলজিতে অনুষ্ঠিত আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির এক সভায় There's Plenty of Room at the Bottom শীর্ষক এক বক্তৃতা দেন। এই বক্তৃতাটিই সর্বপ্রথম ন্যানোপ্রযুক্তির ধারণা দেয়। ১৯৮৯ সনের নভেম্বরের ৯ তারিখ ন্যানোটেকনলজির জন্য একটা অন্যতম স্মরণীয় দিন হিসবে বিবেচিত হবে। এই দিনে ক্যালিফোর্নিয়ার IBM এর Almaden Research Center এ Don Eigler এবং Erhard Schweizer ৩৫ টি Xenon অণু দিয়ে IBM এর লগোটি তৈরি করেছিলেন। সেইদিনই প্রথম অণুকে ইচ্ছেমত সাজিয়ে পছন্দমত কিছু তৈরি করা সম্ভব হয় মানুষের পক্ষে। এইদিনই প্রথম মানুষ প্রকৃতির সবথেকে গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি অণুর কাঠামোকে ভাঙতে সক্ষম হয়েছিল। অণুর গঠনকে ইচ্ছেমত তৈরি করে অনেক কিছু করা সম্ভব। এক বিশাল সম্ভাবনার দ্বার মানুষের সামনে উন্মোচিত হল। শুধু মাত্র অণুর কাঠামোগত পার্থক্য হবার কারণেই কয়লা এত সস্তা আর হীরক এত দামী। দুটি জিনিসের মূল উপাদান হল কার্বণ। শুধু মাত্র অণুর গঠনের পার্থক্যের কারণে হীরক পৃথিবীর সবথেকে শক্ত দ্রব্য আর কয়লা কিংবা পেন্সিলের শীষ নরম।


১৯৯৯ সনে Cornell বিশ্ববিদ্যালয়ের Wilson Ho এবং তার ছাত্র Hyojune Lee অণুকে জোড়া লাগানোর প্রক্রিয়া প্রদর্শন করেন। এতদিন পর্যন্ত অণু-পরমাণুর সংযোগ শুধু মাত্র রাসয়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমেই সংগঠিত হত। কিন্তু ন্যানোটেকনলজির মাধ্যমে অণু-পরমাণুকে ভেঙে কিংবা জোড়া লাগিয়ে অনেক কিছুই করার সম্ভাবনার দ্বার খুলে দিল।


ন্যানোপ্রযুক্তি কী?[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]


এই নিবন্ধ বা অনুচ্ছেদটি পড়তে একটি বিশ্বকোষীয় ভুক্তির চেয়ে গল্পই বেশি মনে হয়। উইকিপিডিয়ার জন্য মানসম্মত অবস্থায় আনতে নিরপেক্ষ দৃষ্টিভঙ্গি নীতি মেনে এর পরিষ্করণ প্রয়োজন। এই বিষয়ে আলাপ পাতায় বিস্তারিত থাকতে পারে। সম্পাদনার জন্য সহায়িকা দেখুন।

ন্যানো একটি মাপার একক। ম্যাট্রিক একক এর শুরুটা হয়েছিল ১৭৯০ সনে ফ্রান্সে। ফ্রান্স জাতীয় পরিষদ এককগুলিকে সাধারণ করবার জন্য কমিটি গঠন করে এবং তারাই প্রথম ডেসিমাল কিংবা দশ একক এর ম্যাট্রিক পদ্ধতির প্রস্তাব করেন। এবং দৈর্ঘ্যের একক এক মিটার এর সূচনা করেন। তারা পৃথিবীর পরিধির ৪০,০০০,০০০ ভাগের এক ভাগকে এক মিটার বলেন। মিটার শব্দটি গ্রিক শব্দ metron থেকে এসেছে যার অর্থ হল, পরিমাপ। এছাড়া মিটার এর ১০০ ভাগের এক ভাগকে সেন্টিমিটার বলা হয়। ১৭৯৩ সনে ফ্রান্সে আইন করে তা প্রচলন করা হয়। ১৯৬০ সনে এই মিটার এর সংজ্ঞা পরিবর্তন করা হয়। ক্রিপটন ৮৬ এর কমলারঙের রেডিয়েশন এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ১,৬৫০,৭৬৩.৭৩ ভাগের এক ভাগকে মিটার বলা হয়। ১৯৮৩ সনে মিটার এর সংজ্ঞা পুনরায় পরিবর্তিত করা হয়, বর্তমান সংজ্ঞা অনুযায়ী, বায়ুশুন্যে আলোর গতির ২৯৯,৭৯২,৪৫৮ ভাগের এক ভাগকে মিটার বলা হয়। এই মিটার এর ১,০০০,০০০,০০০ (১০০ কোটি) ভাগের এক ভাগকে ন্যানোমিটার বলা হয়। ন্যানো শব্দটি গ্রিক nanos শব্দ থেকে এসেছে যার অভিধানিক অর্থ হল dwarft কিন্তু এটি মাপের একক হিসাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। আর এই ন্যানোমিটার স্কেলে যে সমস্ত টেকনোলজি গুলি সর্ম্পকিত সেগুলিকেই বলে ন্যানোপ্রযুক্তি।


মিটার এককটি আমাদের দৈনন্দিন জীবনের সাথে জড়িত। বাড়িঘর আসবাবপত্র সবই আমরা মাপি এই মিটার এককে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের আগ পর্যন্ত মিলিমিটার স্কেলে যন্ত্রপাতির সূক্ষতা মাপা হত। মিলিমিটার এর ছোট কোন কিছু নিয়ে চিন্তা ভাবনার অবকাশ ছিলনা। কিন্তু দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধ শেষ হবার পরে, বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে এক নতুন যুগের সূচনা হল। সেমিকণ্ডাকটর তার পথযাত্রা শুরু করল। আর এর শুরুটা হল, ট্রানজিস্টর আবিষ্কার দিয়ে। তখন মাইক্রোমিটার একক দিয়ে আমাদের চিন্তভাবনা শুরু হল। বলা যায় যাত্রা শুরু হল, মাইক্রোটেকনোলজির।


এর পরে টেকনোলজি এগুতে লাগলো প্রচন্ড গতিতে। নানা জিনিসপত্র, যার মধ্যে টেলিভিশন, রেডিও, ফ্রিজ ইত্যাদি ইত্যাদি। আর তা কীভাবে আরও ছোট করা যায় তা নিয়েই প্রচন্ত যুদ্ধ শুরু হয়ে গেল। কোন কম্পানি কত ছোট আকারের এই সমস্ত ভোগ্য জিনিস আমাদের কাছে পৌঁছাতে পারবে, তার প্রতিযোগিতা শুরু হল। আর এই সমস্ত ব্যাপারটা সম্ভব হল, সেমিকণ্ডাকটর সংক্রান্ত প্রযুক্তির কল্যাণে। প্রথম দিকের রেডিও কিংবা টিভির আকার দেখলে আমাদের এখন হাসি পাবে। এত বড় বড় জিনিস মানুষ ব্যবহার করত কীভাবে? সেই প্রশ্নটি হয়তো এসে দাড়াবে। কিন্তু এখন বাজারে দেয়ালে ঝুলাবার জন্য ক্যালেন্ডারের মত পাতলা টিভি এসেছে। সামনে হয়তো আরও ছোট আসবে।


১৯৮০ সনে IBM এর গবেষকরা প্রথম আবিষ্কার করেন STM(Scanning Tunneling Microscope) এই যন্ত্রটি দিয়ে অণুর গঠন পর্য়ন্ত দেখা সম্ভব। এই যন্ত্রটির আবিষ্কারই ন্যানোপ্রযুক্তিকে বাস্তবে রূপ দিতে সক্ষম হয়েছে। কীভাবে কাজ করে এই STM। এই যন্ত্রে খুব সূক্ষ পিনের মত সুচাল টিপ আছে এবং তা যখন কোন পরিবাহী বস্তুর খুব কাছে নিয়ে যাওয়া হয়, তখন তা থেকে টানেলিং নামে খুব অল্প পরিমাণে বিদ্যুৎ পরিবাহিত হয়। এবং এই বিদ্যুৎ এর পরিমাণ দিয়েই সেই বস্তুটির বাহিরের স্তরের অণুর চিত্র তৈরি করা হয়। তবে এই STM এর ক্ষেত্রে যা দেখতে চাইবো তাকে অবশ্যই বিদ্যুৎ পরিবাহী হতে হবে। কিন্তু বিদ্যুৎ অপরিবাহীর অণুর গঠন কীভাবে দেখা যাবে? না মানুষ বসে থাকেনি। অসম্ভবকে সম্ভব করেই মানুষ যেভাবে এতদূর এসেছে, তেমনি ভাবে এই অসম্ভবকে সম্ভব করা গেল AFM দিয়ে। STM এর ক্ষেত্রে টানেলিং বিদ্যুৎ দিয়ে কাজ করা হয় এবং AFM দিয়ে সূক্ষ্ম পিন দিয়ে অণুর গঠন দেখা সম্ভব।


টপ টু ডাউন ও ডাউন টু টপ[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]


এই নিবন্ধ বা অনুচ্ছেদটি পড়তে একটি বিশ্বকোষীয় ভুক্তির চেয়ে গল্পই বেশি মনে হয়। উইকিপিডিয়ার জন্য মানসম্মত অবস্থায় আনতে নিরপেক্ষ দৃষ্টিভঙ্গি নীতি মেনে এর পরিষ্করণ প্রয়োজন। এই বিষয়ে আলাপ পাতায় বিস্তারিত থাকতে পারে। সম্পাদনার জন্য সহায়িকা দেখুন।

ন্যানোটেকনোলজির ক্ষেত্র দুটি প্রক্রিয়া আছ। একটি হল উপর থেকে নিচে (Top to Bottom)ও অপরটি হল নীচ থেকে উপর (Bottom to top)। টপডাউন পদ্ধতিতে কোন জিনিসকে কেটে ছোট করে তাকে নির্দিষ্ট আকার দেয়া হয়। এই ক্ষেত্র সাধারণত Etching প্রক্রিয়াটি সর্ম্পকিত। আর ডাউনটুটপ হল ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র আকারের ছোট জিনিস দিয়ে বড় কোন জিনিস তৈরি করা। আমাদেরর বর্তমান ইলেক্ট্রনিক্স হল, টপডাউন প্রযুক্তি। আর ন্যানোটেকনোলজির হল, বটমটপ প্রযুক্তি। ন্যানোমিটার স্কেলে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র বস্তুর উপাদান দিয়ে তৈরি করা হবে এই ন্যানোপ্রযুক্তিতে। সহজে বুঝবার জন্য একটা উদাহরণ দেয়া যাক। মনে করুন, আপনার একটা বিশেষ ধরনের DNA এর প্রয়োজন। সুতরাং বটমটপ প্রযুক্তিতে, সেই DNA এর ছোট ছোট উপাদান গুলিকে মিশ্রণ করে সেই কাঙ্ক্ষিত DNA টি তৈরি করা হবে। তবে নানোপ্রযুক্তিতে শুধু মাত্র বটমটুটপ প্রযুক্তিই নয়, বরং টপটুবটম প্রযুক্তি ব্যবহার করে এই দুটির সংমিশ্রণ করা হবে।


আমরা যারা কম্পিউটার ব্যবহার করছি তারা জানি যে, প্রতি বছরই কম্পিউটার এর মূল্য কমছে। প্রতিবছরই আগের তুলনায় সস্তায় আরও ভাল কার্যক্ষমতার কম্পিউটার পাওয়া যাচ্ছে। আসলে এই কম্পিউটার এর সাথেও ন্যানোটেকনোলজি সম্পর্কিত রয়েছে। কম্পিউটার এর ভিতর যে প্রসেসর আছে, আপনারা প্রায় সবাই ইন্টেল প্রসেসর এর নাম শুনে থাকবেন? এই প্রসেসর এর ভিতরে রয়েছে অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ন্যানোমিটার স্কেলের সার্কিট। আর তাতে ব্যবহৃত হচ্ছে ন্যানোটেকনলজি। ইন্টের প্রসেসরে, সিলিকন এর উপর প্যাটার্ণ করে সার্কিট বানান হয় তার বর্তমান সাইজ হল ১০০ ন্যানোমিটার। সামনের তিন বছরে এর আকার হবে ৭০ ন্যানোমিটার। এবং সাতবছরে এর আকার হবে ৫০ ন্যানোমিটার। ইন্টেল আশা করছে যে ২০১০ সনে তারা ৩০ ন্যানোমিটার সাইজে নিয়ে আনতে পারবে। আর আজকের থেকে তখন এই প্রসেসর এর আকার অর্ধেক হয়ে আসবে। সেই দিনটা খুব বেশি দূরে নয় যেদিন আপনার মোবাইলটি কাজ করবে কম্পিউটারের মত। (বর্তমানেই এই ধরনের কিছু মোবাইল বাজারে এসেছে)। এছাড়া রয়েছে কম্পিউটারের হার্ডডিস্ক। এই হার্ডডিস্কের তথ্য সংরক্ষণের ক্ষমতা দিন দিন বড়ছে। এই হার্ডডিস্কেও ব্যবহৃত হচ্ছে ন্যানোটেকনলজি। এখন বাজারে ৪ টেরাবাইটের হার্ডডিস্ক পাওয়া যাচ্ছে। অথচ এই ব্যাপারটা আজ হতে ১০ বছর আগেও ছিল কল্পনার বাহিরে।


স্থির বিদ্যুৎ ও তার কারসাজি[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]


এই নিবন্ধ বা অনুচ্ছেদটি পড়তে একটি বিশ্বকোষীয় ভুক্তির চেয়ে গল্পই বেশি মনে হয়। উইকিপিডিয়ার জন্য মানসম্মত অবস্থায় আনতে নিরপেক্ষ দৃষ্টিভঙ্গি নীতি মেনে এর পরিষ্করণ প্রয়োজন। এই বিষয়ে আলাপ পাতায় বিস্তারিত থাকতে পারে। সম্পাদনার জন্য সহায়িকা দেখুন।

ন্যানোটেকনলজি দিয়ে সার্কিট বানান যতটা সোজা বলে মনে করা হয়, ব্যাপারটা ততটা সোজা নয়। সেইখানে প্রধান যে বাধা এসে দাড়াবে তা হল, স্থির বিদ্যুৎ। শীতের দিনে বাহির থেক এসে দরজার নবে হাত দিয়েছেন? এমনি সময় হাতে শক লাগল কিংবা অন্ধকারে সুয়েটার খুলতে গেছেন এমনি সময় বিদ্যুৎ এর মত কণা সুয়েটারে দেখা গেল। এইগুলি সবই আমাদের প্রাত্যাহিক দিনে ঘটে, আর এইগুলিই হল স্থির বিদ্যুতের কারসাজি। সাধারণ ইলেক্ট্রিক সার্কিটের মধ্যে এই স্থির বিদ্যুৎ থেকে সার্কিটটিকে রক্ষা করার ব্যবস্থা থাকে। যদি তা না করা হত, তাহলে কোন একটা কারণে স্থির বিদ্যুৎ আপনার বৈদ্যুতিক সারঞ্জামকে নষ্ট করে দিত। কিন্তু ন্যানোটেকনলজির ক্ষেতে বৈদ্যুতিক সার্কিট কল্পনাতিত ছোট হয়ে যায় বলে গতানুগতিক পদ্ধতিতে রক্ষা করা সম্ভব নয়। কীভাবে ন্যানোস্কেলেও এই সার্কিটগুলিকে রক্ষা করা যায় তা নিয়ে বিজ্ঞানীরা গবেষণা করছেন। স্থির বিদ্যুৎ সার্কিটে কীরকম ক্ষতি করতে পারে? প্রকৃতপক্ষে ছোটসার্কিটে স্থিরবিদ্যুত প্রায় ১৫০০ ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড এর মত তাপ সৃষ্টি করে। এই তাপে সার্কিট এর উপকরণ গলে, সেই সার্কিটটিকে নষ্ট করে দিতে পারে। এই কারণে ১৯৯৭ এর পরে IC সার্কিটে গতানুগতিক ভাবে ব্যবহৃত এলুমিনিয়ামের পরিবর্তে তামা ব্যবহৃত হয়। কেননা তামার গলনাঙ্ক ১০৮৩ যেখানে এলুমিনিয়ামের গলনাঙ্ক ৬৬০ ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড। ফলে অধিক তাপমাত্রাতেও তামা এ্যালুমিনিয়ামের তুলনায় ভাল কাজ করবে।


ন্যানোপ্রযুক্তির ব্যবসায়[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

ন্যানোটেকনলজির ভিত্তিতে অনেক অনেক নতুন নতুন টেকনলজির উদ্ভব হচ্ছে। নতুন নতুন দ্রব্য এর সূচনা করছে এবং সেই সাথে ব্যবসায়িক সুযোগের দ্বার উন্মোচন করছে। আশা করা হচ্ছে যে আমেরিকাতে ২০১০ সনের আগে ন্যানোটেকনলজি সম্পর্কিত পণ্যের বাজার ১ ট্রিলিয়ন ডলারে পৌছবে এবং ৮ লক্ষ নতুন চাকরির সুযোগ করে দেবে। ন্যানোটেকনলজির গুরুত্বের কথা চিন্তা করে আমেরিকার সরকার বর্তমানে ন্যানোটেকনলজি সংক্রান্ত গবেষণাতে ২০০০ খ্রিষ্টাব্দে ৪২২ মিলিয়ন ডলার এবং ২০০৩ খ্রিষ্টাব্দে ৭১০ মিলিয়ন ডলার ব্যবহৃত হয়েছিল। শুধু সরকারই নয়, পাশাপাশি বিভিন্ন বেসরকারি প্রতিষ্ঠানও ন্যানোটেকনলজি গবেষণায় অর্থ সরবরাহ করছে। তার কারণ হল: ন্যানোটেকনলজি সম্ভাবনার এক নতুন দুয়ার উন্মোচন করতে যাচ্ছে। যদিও ন্যানোটেকনলজি খুব ক্ষুদ্র টেকনলজি সংক্রান্ত জিনিসগুলি নিয়ে কাজ করে যার ব্যাস একটি চুলের ব্যাসের ৮০ হাজার ভাগের এক ভাগ, কিন্তু এর ক্ষেত্র দিন দিন আরও বর্ধিত হচ্ছে। ১৯৯৬ সনের নোবেল পুরস্কারে সম্মানিত রিচার্ড স্মলি বলেছেন,


The impact of nanotechnology on the health, wealth and lives of people will be at least the equivalent of the combined influences of microelectronics, medical imaging, computer-aided engineering and man-made polymers in the twentieth centure.

ন্যানোপ্রযুক্তি সম্পর্কিত বই[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

The next big thing is really small by Jack Uldrich with Deb Newberry. Publisher: Crown Business, আইএসবিএন ১-৪০০০-৪৯১৭-২

www.nanotec.org.

তথ্যসূত্র[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

↑ ঝাঁপ দিন:ক খ A. Sengupta; C.K. Sarkar, সম্পাদকগণ (২০১৫), Introduction to Nano: Basics to Nanoscience and Nanotechnology, Springer, পৃষ্ঠা 2

আরও দেখুন[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]

ন্যানোপ্রযুক্তি পরিভাষা

বহিঃসংযোগ[সম্পাদনা | উৎস সম্পাদনা]


উইকিমিডিয়া কমন্সে ন্যানোপ্রযুক্তি সংক্রান্ত মিডিয়া রয়েছে।


উইকিবইয়ে এই বিষয়ের উপরে একটি বই রয়েছে: Nanotechnology

টেমপ্লেট:Wikiversity department


কার্লিতে Nanotechnology (ইংরেজি)

What is Nanotechnology? (A Vega/BBC/OU Video Discussion).