கீழடி பானை ஓடுகளில் நானோ தொழில்நுட்பம்!

கீழடியின் தொன்மை மட்டுமல்ல, அன்றைய காலத்தின் பொருள் பயன்பாட்டுப் பண்பாடும், அதன் தொழில்நுட்பங்களும்கூட மிகவும் ஆச்சரியப்படுத்துகின்றன. அவற்றில் ஒன்று, நானோ தொழில்நுட்பத்தின் கூறுகள் பானை சுடுவதில் பயன்படுத்தப்பட்டிருப்பது. கீழடி அகழாய்வில் கிடைத்த பானை ஓட்டை ஆய்வுக்கு உட்படுத்தியதில் அறிவியல்பூர்வமாக இது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

உலகப் புகழ்பெற்ற ஆய்விதழான ‘நேச்சர்- சயின்டிபிக் ரிப்போர்ட்’ இதழில் இதை மெய்ப்பிக்கும் கட்டுரை வெளியாகியுள்ளது. கீழடியில் கிடைத்த பானை ஓடுகளின் உட்புறத்தை வேதியியல் பகுப்பாய்வுக்கு உட்படுத்திப் பார்த்தபோது அதன் கருப்பு வண்ணப்பூச்சில் கார்பன் நானோ குழாய்கள் இருக்கின்றன என்பதே அந்தக் கட்டுரை தரும் வியப்பூட்டும் செய்தி. கட்டுரையாசிரியர்களான விஐடி பேராசிரியர் சந்திரசேகர், ஒன்றிய அரசின் அறிவியல் தொழில்நுட்பத் துறையில் பணிபுரியும் மோகன், இவரது குழுவினர் கீழடியில் கிடைத்த பானை ஓடுகளின் உட்புறச் சுவரில் பூசப்பட்டிருக்கும் கருப்பு வண்ணம் பளபளப்புத்தன்மை குறையாமலும் சிதையாமலும் இருந்ததற்குக் காரணம் கார்பன் நானோ குழாய்களே என்கின்றனர்.

நானோ தொழில்நுட்பம்

மிக மிகச் சிறிய அளவில் (நானோ மீட்டர் அளவில்) பொருட்களை உருவாக்குவதே நானோ தொழில்நுட்பம். ஒரு மீட்டரை நூறு கோடி பாகமாக பிரித்தால், அதில் ஒரு பாகமே ஒரு நானோ மீட்டர். இந்த நானோ தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் உருவாக்கப்படும் கருவிகள் கணினி, வானியல், மருத்துவம் உள்ளிட்ட பல துறைகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நானோ தொழில்நுட்பம் இயற்கையிலேயே இருக்கிறது. தாமரை இலையில் தண்ணீர் ஒட்டாததற்குக் காரணம் நானோ அளவில் இருக்கும் முட்கள் போன்ற அமைப்பு. மருத்துவத் துறையிலும், கணினித் துறையிலும் நானோ தொழில்நுட்பப் பயன்பாட்டின் சாத்தியங்கள் கணக்கில் அடங்காதவை.
கிராபீன் மூலக்கூறு என்பது அறுங்கோண வடிவில் வலுவான சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களால் ஆன ஒற்றை அடுக்கு அமைப்பாகும். இந்த கிராபீன் படலத்தைப் பாயைச் சுருட்டுவதுபோல் சுருட்டினால் கிடைப்பதுதான் கார்பன் நானோ குழாய்கள். ஒற்றைச் சுவர் கொண்டதாகவும், பல்சுவர் கொண்டதாகவும் இரண்டு விதமான கார்பன் நானோ குழாய்கள் இருக்கின்றன.

பல்சுவர் கார்பன் நானோ குழாய்களில் ஒன்றுக்கும் மேற்பட்ட நானோ குழாய்கள் ஒன்றின் மேல் ஒன்று சுருட்டியதுபோல இருக்கும். கார்பன் நானோ குழாய்களின் இழுவிசையைத் தாங்கும் வலிமை அதே அளவுள்ள எஃகை விட நூறு மடங்கு அதிகம். இரண்டாயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பின்பும் பானை ஓடுகளில் இருக்கும் கருப்பு வண்ணப்பூச்சு சிதையாமல் இருப்பதற்கு இந்த உறுதித்தன்மைதான் காரணம்.

கீழடியில் நானோ

கீழடியில் எடுக்கப்பட்ட பானை ஓடுகளில் ஒற்றைச் சுவர் நானோ குழாய்கள், பல்சுவர் நானோ குழாய்கள் என இரண்டுமே கண்டறியப்பட்டிருக்கின்றன. ஒற்றைச் சுவர் கார்பன் நானோ குழாய்களின் விட்டம் 0.6 நானோ மீட்டர். இதில் சிறப்பு என்னவென்றால், 0.4 நானோ மீட்டர்தான் இயற்பியல் விதிகளின்படி சாத்தியம். அதற்கும் மிகச் சிறியது சாத்தியமில்லை. கீழடியில் கண்டறியப்பட்டது கிட்டத்தட்ட அந்த எல்லைக்கு அருகில் இருக்கிறது. அதேபோல், பல்சுவர் நானோ குழாய்களின் உள் விட்டம் 3 நானோ மீட்டர்.

தொல்லியல் அகழாய்வில் கிடைத்த பொருட்களில் கார்பன் நானோ குழாய்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது இது முதன்முறையல்ல. மத்தியத் தரைக்கடல் பகுதிகளில் நடத்தப்பட்ட அகழாய்வில் கிடைத்த பொருட்களிலும், டமாஸ்கஸ் எஃகிலும் நானோ துகள்கள், கார்பன் நானோ குழாய்கள் கண்டறியப்பட்டிருக்கின்றன. ஆனால், இந்த நானோ குழாய்கள் கி.பி. 8 அல்லது 9-ம் நூற்றாண்டைச் சார்ந்தவை. தற்போது கீழடியில் கண்டறியப்பட்ட கார்பன் நானோ குழாய்களோ 2,400 வருடங்களுக்கும் முந்தியவை. இதுவே அனைவரின் வியப்புக்கும் காரணம்.

தமிழர்களின் பட்டறிவு

தற்போது கார்பன் நானோ குழாய்கள் உருவாக்க மூன்று அல்லது நான்கு வழிமுறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதில் ஒன்று கார்பன் சார்ந்த ஏதேனும் ஒரு சேர்மத்தை எடுத்து குறிப்பிட்ட சில வழிமுறைகளைப் பின்பற்றி மிக உயர் வெப்ப நிலையில், அதாவது 1,200 செல்சியஸ் அளவுக்கு வெப்பப்படுத்தினால் கார்பன் நானோ குழாய்கள் உருவாகும். மற்ற முறைகள் அனைத்துக்கும் நவீன வேதியியல் தொழில்நுட்ப முறைகள் தேவை. எனவே, மிக உயர் வெப்ப நிலையில் சூடாக்குவதன் மூலம்தான் அந்தக் காலத்து மக்கள் இதைச் சாத்தியப்படுத்தியிருக்க முடியும்.

சங்க காலத் தமிழர்கள் இரும்பு உருக்குவதிலும் பானை சுடுவதிலும் மிகச் சிறந்தவர்கள் என்பது அறிந்த ஒன்றே. பானை சுடும்போது அதில் வெவ்வேறு வண்ணங்கள் பூசுவது வழக்கம். அப்படிப் பூசும் வண்ணங்கள் சிதையாமலும் மங்காமலும் இருக்க வேண்டுமென்றால் எவ்வளவு வெப்பநிலை வரை பானைகளைச் சுட வேண்டும் என்று அவர்களுக்குத் தெரிந்திருக்கிறது.
அந்தக் காலத்தில் தாவரம், மரம், செடி கொடிகளிருந்து வண்ணம் தயாரித்திருப்பார்கள். தாவரப் பொருட்களில் கார்பன் சார்ந்த சேர்மங்கள் நிறைய இருக்கின்றன. இப்படி வண்ணம் பூசப்பட்ட பானைகள் உயர் வெப்ப நிலையில் சுடப்படும்போது கார்பன் நானோ குழாய்கள் உருவாகியிருக்க வேண்டும். குறிப்பிட்ட உயர் வெப்ப நிலையில் பானை சுடப்பட்டால் அதில் பூசப்படும் வண்ணப்பூச்சு சிதையாமல் இருக்கும் என்ற பட்டறிவு 2,400 ஆண்டுகளுக்கு முன்னரே தமிழர்களுக்கு இருந்திருக்கிறது என்பது உண்மையில் வியப்புக்குரிய விஷயம்தான்!

- ஜோசப் பிரபாகர், இயற்பியல் உதவிப் பேராசிரியர், லயோலா கல்லூரி.