असा मी अबब मी - २

सुधीर कांदळकर's picture
सुधीर कांदळकर in तंत्रजगत
3 Feb 2015 - 8:22 am

"तर मित्रांनो आणि शत्रूंनो, मोठ्यांनो आणि छोट्यांनो, शहाण्यांनो आणि गधड्यांनो, दोन आठवड्यांपूर्वी ठरल्याप्रमाणे आता सज्ज व्हा कीर्तनाला! आजचे आख्यान आहे नॅनोपुराण आणि आजची मुख्य कीर्तनकार आहे मेऽडमॉयशेऽऽल ग्रेसी ऊर्फ माझी स्वीऽऽट स्वीऽऽट आई. साहाय्यकाच्या भूमिकेत इथून आहेत माझे ग्रेट पप्पा ऊर्फ मिस्टर रिची आणि आमचे महामूर्ख ज्येष्ठ बंधू आदित्य. अर्थात जिच्यामुळे आपण नॅनोगाडी चालू करतो आहोत ती माही देखील हजर आहे." सारा.

"अगोदर पप्पूचे होऊंजात का क्वान्टम मेकॅनिक्सवर? मग सोपं जाईल." ग्रेसी.

"लेडीज फर्स्ट मावशी. तृणमूल कॉन्ग्रेस कुठली. नॅनोगाडी अडवतेस काय? नॅनोगाडी थोडी पुढे गेली की मग मागोमाग क्वान्टमची गाडी काढूयात. विषयांचा कंटाळा आलाच तर आमची धम्माल एक्सप्रेस आहेच." पप्पू.

"पण पहिले नॅनो की पहिले क्वान्टम?" ग्रेसी.

"अडम तडम करूयात का ग्रेसीमावशी?" रेणुका.

"मावशी, मावशी ही पक्की चेटकीण आहे. शकुनी मामाची सख्खी बहीण. चेटकीण आत्या कुठली. कोणाहीपासून सुरुवात केली तरी तिला हवा तोच निकाल ठरलेला. पक्की बेरकी आहे ही. कशी हसू दाबते आहे बघ. काही नको अडमतडम नाहीतर रामराई साईसुट्ट्यो चेटकीणआत्या. मूळ कल्पना माझी होती की नॅनोवर मावशीने बोलायचे. तेव्हा आता काहीही गडबड नको. हा माझा हट्टच समज." पप्पू.

"बालबुद्धीच्या मुलाचा बालहट्ट." रेणुका.

"ए चिमुरडेऽऽ, चिंटेऽऽ, झिपरेऽऽऽ, गऽऽप! आली मोठ्ठी आज्जीबाई!" पप्पू.

"सगळेजण नॅनोवरच वाचूनच आलो आहोत. आपण सगळेच नॅनोवरच आळीपाळीने बोलूयात." ग्रेसी.

"माझी आळीमिळी गुपचिळी" रेणुका.

"आळीपाळीने बोललं म्हणजे माहिती एकसुरी होणार नाही. केतनभाई दोन्ही विषयांवर कायद्याच्या आणि आर्थिक वगैरे बाजूंनी प्रकाश टाकेल. हन्साबेन नेहमीच वेगळा, खास विचार मांडते. पोरं नेहमीप्रमाणे मधेमधे मसाला आणि फोडणी घालतीलच. छकुले, बाळे, तुझी गुपचिळी सोडलीस तरी चालेल. चला तर मग! बाय गॉड्स ग्रेस मी आता सुरुवात करते." ग्रेसी.

"छकुले काय, बाळे काय? नववीत गेली आहे गधेडी!" हन्साबेन.

"श्रीगणेशाय नमः!" रीटा.

"बोलो हनुऽऽमान कीऽऽऽ" केतनभाई.

"जै!" सगळे.

"कधी कधी नॅनोटेक्नॉलॉजीचा उल्लेख नॅनोटेक अशा लघुरूपानेही करतात. हे नॅनोटेक्नॉलॉजी आहे तरी काय? नॅनो या ग्रीक शब्दाचा इंग्रजीत अर्थ ड्वार्फ असा आहे. म्हणजे बुटका. जो बुटका किंवा आकाराने छोटा आहे तो. एक दशांश म्हणजे डेसी, एक शतांश म्हणजे सेंटी, सहस्त्रांश म्हणजे मायक्रो या श्रेणीने एक अब्जांश म्हणजे एक भागिले दहाचा ९वा घात म्हणजे नॅनो." ग्रेसी.

"महाराज महाराज घात झाला! नऊनऊ वेळा घाऽऽत झाला!!" रेणू.

"मावशीच्या डब्यातून पापड पळाला." सारा.

"पळता पळता अचानक उडाला." रीटा.

"उडता उडता कढईत पडला." रेणू.

"कढईतून तळून पानात पडला." रीटा.

"पापडखाऊ माकडिणींनो, आता नॅनोकडे वळूयात." आदित्य.

"वैज्ञानिक जगतात यापूर्वी ऍंगस्ट्रॉम म्हणजे एका मीटरचा १ भागिले दहा अब्ज एवढा छोटा भाग हे एकक पूर्वीपासून वापरात आहे. प्रकाश, अवरक्त किरण, अतिनील किरण, रेडीओ तरंग, क्ष किरण इ. तरंगप्रारणांची तरंगलांबी सर्वसाधारणपणे ऍंगस्ट्रॉममध्येच मोजली जाते. वर्णपटलेखनात - स्पेक्ट्रोग्राफीमधे तरंगलांबी मोजायला ‘ऍन्गस्ट्रॉम’ हेच एकक बरीच वर्षे प्रचलित होते. एक आता काय आहे माहीत नाही. रासायनिक विश्लेषणातल्या वर्णपटतेजोमापनात म्हणजे स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रीमध्ये मात्र याच किरणांच्या तरंगलांबीसाठी एनएम म्हणजे नॅनोमीटर हेच एकक वापरतात. बांधकाम व्यवसायात नाही का चौरस फूट आणि ब्रास ही दोन्ही एकके वापरतात. नॅनोटेक्नॉलॉजी म्हणजे आहे तरी काय, त्याची सुरुवात कशी आणि कुठे झाली हे कोणाला माहिती आहे का?" ग्रेसी.

"मुळात अब्जांशतंत्र ही संकल्पना, ही नॅनोगाडी कोणी सुरू केली? ती कोणाच्या डोक्यात, केव्हा आणि कशी काय आली?" माही.

"आपन नायबा ह्यां शिवधनुष्य तोडला!" पप्पू.

"आपन पन नाय!" आदित्य.

"संकल्पना प्रथम पुढे आली इसवी सन १९५९ या वर्षाच्या मावळतीला. विख्यात शास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमन यांनी २९ डिसेंबर १९५९ रोजी अमेरिकेतल्या कॅलटेकमध्ये म्हणजे कॅलीफोर्निया टेक्निकल इन्स्टीट्य़ूटमध्ये एक व्याख्यान दिले होते. व्याख्यानाचे शीर्षक होते ‘देअर इज प्लेन्टी ऑफ रूम ऍट द बॉटम’. या व्याख्यानात त्यांनी अशी कल्पना मांडली होती की अणुस्तरावर पदार्थांच्या प्रक्रिया घडवून आणून विविध पदार्थ बनवू शकता येतील. पण ‘नॅनोटेक्नॉलॉजी’ या शब्दाचा सर्वप्रथम वापर करण्याचे श्रेय जाते ‘नोरिओ तानिगुची’ याच्याकडे. तरीही ‘नॅनोटेक्नॉलॉजी’ हा शब्द तसा फारसा कोणाला ठाऊकही नव्हता." सारा.

"यंत्रे आकाराने छोटी छोटी बनवीत जावे. म्हणजे त्याला लागणारे सर्वच पदार्थ कमी प्रमाणावर लागतील आणि ती स्वस्त होतील. मग त्यांचा वापर, मागणी वाढेल आणि ती आणखी स्वस्त होत जातील. म्हणून खपही वाढेल, मग त्यावरील संशोधनाला जास्त निधी उपलब्ध होईल आणि एकूणातच संशोधनाबरोबर वैज्ञानिक प्रगतीचा आणि बरोबरच आर्थिक विकासाचा वेग वाढत जाईल असे हे फेनमन यांचे मूलगामी पण साधेसोपे सरळ गणित होते, तरीही ठोक उत्पादन - ‘मास प्रॉडक्शन’च्या मोठ्ठ्या उद्योगांच्या वेगवान वाढीच्या त्या काळात हा नवा विचार अभिनव, नवनूतन म्हणजे नवाकोरा, कोरा करकरीत होता." ग्रेसी.

"म्हणजे साराच्या न वापरलेल्या मेंदूसारखा कोर्रा करकरीत." पप्पू.

"लहानपणी तू एकदा खेळतांना पडला होतास आणि तुझ्या गुढगा फुटला होता. तेव्हा तुझा गुढग्यातला नॅनोमेंदू गुढग्यातून रस्त्यावर पडला. तेव्हापासून तू असा वेड्यासारखा बोलतोस!" सारा.

"फेनमन यांच्या संकल्पनेतून स्फूर्ती घेऊन १९८६ साली ‘इन्जीन्स ऑफ क्रीएशन्स: द कमिंग इरा ऑफ नॅनोटेक्नॉलॉजी’ या आपल्या पुस्तकात ‘के. एरिक ड्रेक्सलर’ यांनी अब्जांशस्तरावरचे रचनायंत्र म्हणजे ‘नॅनोस्केल ऍसेम्बलर’ची कल्पना मांडली. हे सैद्धान्तिक स्तरावरचे काल्पनिक रचनायंत्र एकेक अणू हव्या त्या पद्धतीने रचून जोडून वेगवेगळ्या किचकट वस्तूंबरोबरच स्वतःची प्रतिकृती देखील बनवू शकणारे असे होते. १९८६ मध्ये ड्रेक्सलर हे ‘फोऽरसाईट इन्स्टीट्यूट’ - फोऽरसाईट म्हणजे दूरदृष्टी या अर्थाने - या संस्थेचे सहसंस्थापक झाले. नंतर मात्र त्यांनी या संस्थेशी संबंध ठेवले नाहीत. अब्जांशतंत्राच्या संकल्पना आणि या तंत्राचे विविध उपयोग आणि परिणाम समजून घेणे याबद्दल लोकजागृती करणे हा या संस्थेचा मुख्य उद्देश होता." रीचर्ड.

"म्हणजे आदित्यच्या झोपलेल्या कुंभकर्ण मेंदूला उठवायचे फारच कठीण असे काम करणे. अशा महान कामाला इन्स्टीट्यूटमधली मोठी फौजच पाहिजे." रीटा.

"अगदी बरोब्बर रीटा! आता अब्जांशाकडे वळते; आर्थर सी. क्लार्क यांच्या कल्पनेतल्या तंत्रज्ञानावर आधारित जसे आज उपग्रह चित्रवाणी आणि चलदूरभाष म्हणजे मराठीतून मोबाईलफोन म्हणतात ते आहेत." सारा.

"उपग्रह चित्रवाणी आणि ‘सारा विचित्रवाणी!’ " पप्पू.

"पप्पू आचरटवाणी." रीटा.

"छोटे संगणक, टॅब वगैरे पाहिले की फेनमन यांचे यंत्रे छोटी करण्याबाबतचे उदगार किती खरे ठरले आहेत ते ध्यानात येते. जेमतेम २७ वर्षांपूर्वी इसवी सन १९८८च्या सुमाराला ३८६ आपल्याकडे मुंबईत आला तेव्हा त्याची किंमत होती सुमारे ऐशी हजार रुपये. फक्त ५१२ एमबीची हार्ड डिस्क आणि १६ किंवा ३२ एमबीची रॅम असायची त्याला. त्यापेक्षा काकणभर जास्तच क्षमतेचा टॅब्लेट आता इवलासा झाला आहे तर किंमत चक्क ९० टक्क्यांनी उतरली. तसेच ड्रेक्सलरच्या कल्पनेतले अब्जांशयंत्र आज अत्याधुनिक प्रयोगशाळेत का होईना पण बर्‍याच अंशी प्रत्यक्षात साकारलेले आहे." सारा.

"अशा तर्‍हेने १९८०च्या दशकात ड्रेक्सलर यांच्या सैद्धान्तिक आणि सार्वजनिक कार्यातून अब्जांशतंत्राचा जन्म झाला. यातून उभा राहिला नंतर लोकप्रियता पावलेला अब्जांशतंत्राच्या संकल्पनेचा आराखडा. त्याचबरोबर ‘उच्च दृश्यमानता प्रायोगिक पद्धती’चा म्हणजे अब्जांशप्रयोगशाळांत वापरण्यासाठी अब्जांशसूक्ष्मदर्शकांचा विकास देखील झाला. यामुळे पदार्थाच्या अणुस्तरावरील प्रक्रिया घडवून आणण्यास मोठा वाव मिळाला. थोडक्यात म्हणजे अब्जांशसूक्ष्मदर्शकांचा विकास, पदार्थाच्या अणुस्तरावरील नियंत्रित प्रक्रियांचा विकास आणि अब्जांशतंत्राचा विकास हे सगळं एकमेकांच्या हातात हात घालूनच झाले. धाप लागली मला या शब्दांनी." ग्रेसी.

"यातला ‘पदार्थाच्या अणुस्तरावरील नियंत्रित प्रक्रिया’ हा विभाग येतो क्वान्टम मेकॅनिक्सखाली. आपण याला पुंजयांत्रिकी म्हणूयात. हा खास पप्पूचा प्रांत. तेव्हा पप्पूकडूनच याबद्दल नंतर समजून घेऊयात." रीचर्ड.

"हो! चांडाळाचे काम करायला चांडाळच पाहिजे! रीटा, पप्पूपासून लांब उभी राहा ग, माझा राग तुझ्यावर काढेल, मारेल तुला तो चांडाळ." सारा.

"चांडाळ असलो तरी गोडुल्या माऊला मी मारत नाही, वाघसिंहाना मारतो." पप्पू.

"गांधीवादी चांडाळ!" रेणू.

"सूक्ष्मदर्शकाच्या आणि सूक्ष्मतंत्राच्या विकासामुळेच मायक्रो चिपचा आणि त्यामुळे संगणकाचा पण आकार कमी होत गेला आणि वेग मात्र वाढत गेला." केतनभाई.

"पदार्थाची अणुस्तरावरील, रेणूस्तरावरील रेणूस्तरापेक्षाही जास्त सूक्ष्म अशा स्तरावरील कुशल हाताळणी म्हणजे नॅनोटेक्नॉलॉजी. आपण या तंत्राला अब्जांशतंत्र म्हणूयात. नॅनोटेक्नॉलॉजीचे पूर्वीचे बहुतांशी केले गेलेले वर्णन हे ‘तंत्रज्ञानातील एक विशिष्ट साध्य’ असे केले गेले. असे ‘विशिष्ट तांत्रिक साध्य’ की ज्या तंत्राने हव्या त्या अणू आणि रेणूंची अतिसूक्ष्म स्तरावर रचना. कौशल्याने आपल्याला हवे तसे अणूरेणू अचूक मांडून हवी तशी रचना करून एखादी वस्तू बनवता येईल. मातीच्या, सिमेंटच्या विटा आपल्याला हव्या तशा रचून कशी आपण अगडबंब इमारत बांधतो नाही का! अगदी तस्से. फक्त विटाऐवजी एकेक अणू, एकेक रेणू घ्यायचा आणि जोडायचा. त्यामुळे कधीकधी या तंत्राला रेण्वीय अब्जांशतंत्र - मोलेक्यूलर नॅनोटेक्नॉलॉजी असेही म्हणतात." आदित्य.

"हॅ हॅ हॅ हॅ! रेणूला रेणू जोडायची! रेणूबाळ जाऽऽ, आरशाला चिकटून उभी असतेसच नाही का नेहमी तू? तशी उभी राहा बघूऽऽ." पप्पू.

"माझ्याऐवजी काळतोंड्या तमे राहिलास आरशासमोर तर आपणहून फुट्टेल आरसा!" रेणुका.

"अब्जांशतंत्रात दोन प्रमुख पद्धती आहेत. पहिली पद्धत आहे ‘पाया ते कळस’ किंवा ‘सूक्ष्म ते स्थूल’. या पद्धतीत रेण्वीय घटक वापरून पदार्थाची किंवा उपकरणाची बांधणी केली जाते. ‘रेण्वीय ओळख’ हे रासायनिक तत्त्व वापरून रेणूघटक आपणच एकमेकांना रासायनिक पद्धतीने ओळखून एकमेकांशी योग्य तो कोन साधून आपसातले बंध बांधून घेऊन नवा अब्जांशपदार्थ बनवतात." रीचर्ड.

"खराच आपोआप होते असा? कसा काय? रिचीभायचा नेम नाय. कायपण फेकेल. फेकत तर नाही ना तो?" हन्साबेन?

"रेणू मावशीला एक प्रयोग करून दाखव. कॉपर सल्फेटचे द्रावण तयार कर. त्यात एक जुना लोखंडी खिळा, प्लेटींग नसलेला, थोडा वेळ बुडव. नंतर बाहेर काढून धुवून घे. त्यावर तांब्याचा थर जमलेला आढळतो. असं का होतं?" पप्पू.

"कॉपर सल्फेटचे द्रावण केले की प्रथम कॉपर सल्फेटचया रेणूचे अयनीभवन होते. द्रावणात मग सल्फेटच्या ऋण अयनाला तांब्याचा धन अयन पकडलेल्या जोड्या त्या द्रावणात निर्माण होतात. सल्फेटच्या ऋण अयनाला लोखंडाचा अणू ओळखतो. मग तो काय करतो की तांब्याच्या अयनातला धन विद्युत्भार पळवतो. मग लोखंडाचा - फेरस अयन तयार होतो. त्याचबरोबर तांब्याच्या अयनाचे तांब्याच्याच रेणूत रूपांतर होते. त्याचबरोबर त्या जोडीतला सल्फेटचा एक अयन मोकळा होतो. त्या अयनाला लोखंडाचा अयन पकडतो अशा रीतीने लोखंडाचा अणू कॉपरसल्फेटमधल्या तांब्याला ढकलून फेरस सल्फेट बनवतो. या मुक्त झालेल्या तांब्याच्या रेणूंचे थर त्या खिळ्यावर जमतात म्हणून असे होते. जास्त खोलात गेलो तर क्लिष्टता वाढेल. पण ढोबळ कल्पना यायसाठी एवढं पुरेसं आहे." आदित्य.

ही बघा स्कॅनिंग टनेलींग सूक्ष्मदर्शीतून दिसणारी १०० टक्के शुद्ध सोन्याच्या पृष्ठभागावरील पुनर्बांधणीची प्रतिमा. शुद्ध सोन्याचे आज्ञाधारक अणू एकमेकांना बिलगून उभ्या आडव्या रांगांत कसे शिस्तीत बसले आहेत पाहा."ग्रेसी.

Atomic_resolution_Au100

"माझ्यासारखे शहाणे. तो अणू आहे म्हणून शिस्तीत बरं का! ती रेणू असती तर रॅन्डम मोशनमध्ये इतस्ततः भटकणारी बेशिस्त रेणू झाली असती." पप्पू.

"चूप! हातात बघितलंस माझ्या काय आहे? हा दांडा मुद्दाम घेऊनच ठेवलाय! टाळक्यात घालीन हं तुझ्या!" रीटा.

"कुठेही गेलास तरी माझी एक बॉडीगार्ड तुझ्यामागे असेलच." रेणुका.

"आणि रीटाचं लग्न झाल्यावर?" पप्पू.

"त्याआधी तुझंच लग्न करून टाकून माझी दुसरी एक बॉडीगार्ड तुझ्या पाळतीवर ठेवीन." रेणुका.

"माझा पण तुम्हा दोघींना पाठिंबा!" सारा.

"मला खमणढोकळावाली पण नको आणि पाववाली पण नको." पप्पू.

"दिल्ली बहोत दूर नही. पोरी दिसल्या की बरा वळून वळून बघतोस! तेव्हा अक्कल पाघळून जाते काय? एखादी मनात भरली की मग बघणार नाहीस पाववाली की ढोकळावाली ते! मग सापविंचू खाणारी एखादी नक्कटी पण चालेल तुला. पण मावशी बघेल की तुझ्यासाठी पिठलंभातवाली." सारा.

"दोन किंवा जास्त कण एकत्र आले की काहीतरी प्रक्रिया घडून येते. मग ती कायिक म्हणजे भौतिक असो नाहीतर रासायनिक. कण जास्त जास्त सूक्ष्म असले तर प्रक्रियांच्या या घडामोडी वेधक, लक्षणीय बनत जातात. मोठे कण शांत शिस्तबद्ध, आज्ञाधारक असतात. पण त्याच पदार्थाचे कण ठराविक मर्यादेपेक्षा छोटे झाले की एकदम या द्वाड पोरांसारखे अवखळ, व्रात्य होतात आणि त्यांच्या प्रक्रिया मग नाट्यपूर्ण होतात. कारण मग प्रक्रियांच्या रंगमंचावर प्रवेश करतात ‘स्टॅटीकल मेकॅनिकल परिणाम’ आणि क्वॉन्टम मेकॅनिकल परिणाम’. कणांचे आभाळ मग कधी थरारते, धडधडते, कधी झगमगून जाते कधी फुटूनही जाते. ‘क्वांटम साईज परिणामा’मुळे घन पदार्थांचे वीजकीय गुणधर्म बदलून जातात." ग्रेसी.

"वा ग्रेसीबेन वा! बहु साऽऽरू! जबाब नही!" हन्साबेन.

"क्या बात है!" देसाई.

"शेवटी बायको कोणाची आहे? आमच्या सरकारची मनापासून तारीफ केल्याबद्दल तिच्या वतीने धन्यवाद. पण ब्रिटीश सरकारची पण तारीफ करा बरं का! ब्रिटीश सरकारने आणि रॉयल इन्स्टीट्यूटने नेमलेल्या एका समितीने अब्जांशविज्ञान आणि अब्जांशतंत्रज्ञान यांच्या वेगळ्या व्याख्या केलेल्या आहेत. अतिसूक्ष्म आकारामुळे सर्वसाधारण आकाराच्या वस्तूपेक्षा वेगळे गुणधर्म दाखवणार्‍या पदार्थाचा आण्विक, रेण्वीय किंवा बृहदरेण्वीय स्तरावरील अध्ययन म्हणजे अब्जांशविज्ञान - नॅनोसायन्स." रिचर्ड.

"अतिसूक्ष्म आकारामुळे सर्वसाधारण आकाराच्या वस्तूपेक्षा वेगळे गुणधर्म दाखवणार्‍या पदार्थातून खोदून काटेकोरपणे अतिसूक्ष्म पदार्थ बनवायचे नाहीतर किंवा एकएक अणू किंवा रेणू विटा रचतात तसे रचून अतिसूक्ष्म पदार्थ किंवा यंत्र बनवण्याचे तंत्र म्हणजे अब्जांशतंत्र." आदित्य.

"सर्वसाधारण नॅनोतंत्रज्ञानावरचे हे पहिलेच सर्वंकष अध्ययन होते. पहिली ज्योत लावली अमेरिकेतल्या रिचर्ड फेनमनने १९५९ साली. तरी नंतर ब्रिटनने बाजी मारली इथे. नॅनोमीटर म्हणजे केवढं मोठं किंवा केवढं छोटं हे माहिती आहे का कोणाला?" ग्रेसी.

"आमच्या टीमचा पास." रीटा.

"आमचा पण पास." केतनभाई.

"नॅनोमीटर म्हणजे किती छोटे हे समजावे म्हणून तुलनेसाठी काही वस्तूंचे आकारमान पाहूयात. छोटी मुंगी सुमारे ५० लक्ष नॅनोमी, आपला केस सुमारे ८० हजार नॅनोमी जाडीचा, मध्यम आकाराचा साधारण जिवाणू म्हणजे बॅक्टेरीया सुमारे १,००० ते १०,००० नॅनोमी, एचआयव्हीचा विषाणू सुमारे ९० नॅनोमी, पेके म्हणजे पेशीकेंद्रकाम्ल ऊर्फ डीएनए चा रेणू सुमारे २.५ नॅनोमी, पाण्याचा रेणू सुमारे ०.३ नॅनोमी तर हायड्रोजन अणू सुमारे ०.१ नॅनोमी." रिचर्ड.

"अबब. ऐकून घेरीच आली ना मला?" केतनभाई.

"आई आई भाषा सोपी, सुगम आणि आकर्षक करण्यासाठी या तंत्राला आपण यापुढे अबबतंत्र म्हणूयात तर नॅनोसायन्सला अबबविज्ञान आणि नॅनोमीटरला अबबमीटर म्हणूयात." सारा.

"शाबास मुली शाबास!" ग्रेसी.

"ग्रेसीची मुलगी आहे म्हटलं मी!" सारा.

"तुझे सगळे चांगले गुण रिचीचे आहेत. माझे नाहीत. तुझ्याएवढी असतांना मी फार वाईट मुलगी होते. माझ्या पप्पांना मी हे पाहिजे, ते पाहिजे म्हणून हट्ट करून छळ छळ छळलं होतं." ग्रेसी.

"बेटीचा हठ पुरा करायला नसीब लागते ग्रेसी. तुझ्या पपांना ते मिळाले." केतनभाई.

"रेणू, हवे तेवढे हट्ट करून घे. काकांचं नशीब खूप खूप मोठ्ठं होऊंदेत. माही तुला हट्ट कराला शिकायचं असेल तर रेणूकडून शिकून घे." आदित्य.

"आधी हट्ट. नॅनो नंतर." पप्पू.

पण केतनभाई तू मराठी शाळेत शिकलास. सुरतला गेल्यावर मराठीला विसरतोस काय? तुझं मराठी तर चांगलं आहे. मग उगीच पारशांचे धेडगुजरी मराठी कशाला बोलतोस? सराव कर थोडासा. मग सहज पहिल्यासारखं मराठी बोलशील." सीमा.

"पक्का! पक्का!" केतनभाई.

"नाहीतर शिवसेनेच्या आणि मनसेच्या मुली बोलावते काळे झेंडे घेऊन. आम्ही वसईकर बघा. कधी आपली बोली आणि भाषा सोडत नाही. आईला मी आणि आदित्य आई म्हणतो. ममी नाही." सारा.

"ते मात्र लहानपणी आमचं बघून हं. असूदे! पुरेसा प्रकाश असेल तर आपल्याला कापसाचा एक तंतू कोणतेही भिंग वगैरे न वापरता साध्या डोळ्यांनी दिसू शकतो. या तंतूची जाडी असते १०,००० अबबमी. यापेक्षा छोटी वस्तू आपल्याला बहुधा नुसत्या डोळ्यांनी प्रखर प्रकाशात देखील दिसू शकत नाही." पप्पू.

"म्हणजे आपला केस याच्या आठ पट मोठा असतो." केतनभाई.

"तुमच्या डोक्यावरचा काका?" रीटा.

"काय ग? माझ्या पप्पांच्या टकलावर घसरतेस?" रेणुका.

"अशा गुळगुळीत टकलावरून घसरायला होणारच." पप्पू.

"काका काळे झेंडे घेऊन मुली आल्या तरी घाबरू नका. आम्ही तुमच्या पाठी आहोत तोपर्यंत तुमचे टक्कल देखील वाकडे होणार नाही." आदित्य.

"तऽऽर, पहिली पद्धत होती पाया ते कळस. आणि दुसरी पद्धत आहे ‘कळस ते पाया’ किंवा ‘स्थूल ते सूक्ष्म’. या पद्धतीत पदार्थाच्या मोठ्या आकारमानाच्या तुकड्यातून कोरून कोरून पण अणूंचे मात्र थेट नियंत्रण न करता अबबपदार्थाची निर्मिती करतात." ग्रेसी.

"जरा सोपे करशील?" केतनभाई.

"हन्सामावशी साबणाच्या वडीतून कोरून कोरून कसा हंस, कृष्ण, गणपती वगैरे कसे बनवते? एक कलावंत तर तांदळाच्या दाण्याएवढ्या संगमरवरी तुकड्यातून गणपती बनवतो. तस्सेच लोखंड कोरून छोटे रेल्वे इंजिन पण सैद्धान्तिक दृष्ट्या बनवता येते. ते बनवणारे नवे मशीन पण बनवता येते. आणि हे नवे मशीन स्वतःसारखे दुसरे मशीन बनवणारे देखील असू शकते. किंवा स्वतःसारखे नवे इंजिन बनवणारे इंजिन पण बनवता येते. फक्त ते कोरायला आणि बघायला खास सूक्ष्मदर्शक लागतो. त्यातून मग नवेनवे सूक्ष्मदर्शक पण निघाले." आदित्य.

"म्हणजे सर्जन लोकांचा एन्डोस्कोप असतो तसा?" हन्साबेन.

"बरोब्बर! अगदी तसाच. त्यातून टॉर्चसारखा प्रकाश पण पाडता येतो, सूक्ष्मदर्शकातून पाहता पण येते आणि दिसते पण आणि कापता, कोरता पण येते." आदित्य.

"म्हणजे टॉर्च, मायक्रोस्कोप आणि चाकू पण?" केतनभाई.

"फक्त चाकू नाही, सैद्धान्तिक दृष्ट्या लेथ मशीन, मिलिंग मशीन, अख्खा कारखाना पण." रीचर्ड.

"सूक्ष्मदर्शकाबरोबर मशिनरी फ्री. सॉऽऽलीड स्कीम आहे! डिस्काउंट पण देणार का?" रेणुका.

"निसर्गाने हन्सामावशीला तुझ्या भेजाबरोबर तुझी अक्कल फ्री दिली नाही हे मात्र खरं!" पप्पू.

O ! O.

"पप्पूऽऽ डोळे बघ जरा रेणूचे! राक्षस पण घाबरून पळून जातील." आदित्य.

"तर आपण जात होतो स्थूलाकडून सूक्ष्माकडे." रीचर्ड.

"स्थूलातून पारंपारिक सूक्ष्मात जातांना हे गुणधर्म बदलत नाहीत. पण सूक्ष्मातून अबबसूक्ष्मात जातांना मग जादू होते. पदार्थकणांचा आकार साधारणपणे १०० अबबमी पेक्षा कमी झाला की ही जादू व्हायला सुरुवात होते. या १०० अबबमीच्या चिंटू आकाराला ‘क्वांटम जगत’ - ‘क्वान्टम वर्ल्ड’ म्हणतात. भरीला अनेक भौतिक गुणधर्म बदलतात. त्या पदार्थाचे यांत्रिक, वीजकीय, प्रकाशीय वगैरे गुणधर्म पहिल्यापेक्षा वेगळेच होऊन जातात. उदाहरणार्थ पृष्ठफळ आकारामानाच्या प्रमाणाबाहेर वाढले की त्या पदार्थांचे यांत्रिक, औष्णिक आणि सहयोगी - कॅटेलायटीक - गुणधर्म बदलतात. व्यतीकरण - डीफ्यूजन आणि अबबस्तरातल्या अबबरचना पदार्थांच्या प्रक्रिया, मूलकणांच्या वेगवान स्थानांतरणाने अबबउपकरणांनी घडवून आणलेल्या अबबरचनापदार्थांच्या प्रक्रियांना अबबमूलकी - नॅनोआयनिक्स - म्हणतात." ग्रेसी.

"ग्रेसीबेन जरा सोपे करशील?" हन्साबेन.

अबबप्रणालींचे भौतिक गुणधर्म हे अबबयांत्रिकीतल्या संशोधनाचा गाभा ठरते तर अबबपदार्थांचे सहयोगी (कॅटेलायटीक) वर्तन आपल्याला जैवपदार्थांच्या एकमेकांशी करायच्या प्रक्रियांची जोखीम घ्यायची दालने उघडून देते. या दालनाची किल्ली आहे अबबउपकरणांनी किंवा अबबपदार्थांनी घडवून आणलेल्या मूलकणांच्या वेगवान प्रक्रिया." ग्रेसी.

"सहयोगी वर्तनाचे काही लक्षात आले नाही बुवा." केतनभाई.

"साधे निकेली लोखंड चुंबकत्त्वाचे गुणधर्म साधारण दाखवते. हायड्रोजनमध्ये जर ते एका मजबूत बंद टाकीत उच्च तापमानाला आणि उच्च दाब देऊन तापवले तर ते खा खा हायड्रोजन खाते आणि मग त्याचे चुंबकीय गुणधर्म एकदम तीव्र होऊन जातात. वीजयांत्रिक उपकरणात असेच निकेली लोखंड वापरतात. पण या हायड्रोजन खाण्याच्या क्रियेसाठी दाब आणि तापमानासाठी ते खूप ऊर्जा खाते. शिवाय हायड्रोजनसासाठी उच्च तापमान म्हणजे स्फोटाला आमंत्रणच. फक्त किंचितसा ऑक्सिजन मिळण्याचा अवकाश. पण एखादे सहयोगी - कॅटॅलीस्ट वापरले तर तेच निकेली लोखंड कमी तापमानाला आणि कमी दाब देऊन म्हणजे कमी ऊर्जा वापरून प्रचंड प्रमाणावर हायड्रोजन खाते. हा आहे त्या सहयोगी पदार्थाचा सहयोगी म्हणजे कॅटेलायटिक गुणधर्म. नव्या विविध अबबसहयोगींमुळे तर फारच प्रगती झाली आहे. सारा पुढचं सांग." आदित्य.

"सल्फ्युरिक ऍसिडच्या उत्पादनात सल्फर डायॉक्साईडपासून सल्फर ट्रायॉक्साईड बनवतांना पण प्लॅटीनाईज्ड ऍस्बेस्टॉस किंवा व्हॅनेडीयम पेन्टॉक्साईड यापैकी एक सहयोगी वापरतात. असं वाचल्याचं आठवतंय." माही.

"आता वितंचक गुणधर्म. मागे आठवा केतनकाका, समुद्रात खनिज तेलाचे जहाज फुटून तेलगळती झाली होती. अशा वेळी या तेलाचा तवंग काही किमी. त्रिज्येच्या परिसरात पसरतो. या तवंगाखालच्या पाण्यात मग हवेतला प्राणवायू विरघळू वा मिसळू शकत नाही. मग त्या पाण्यातील जीवांना प्राणवायू मिळत नाही. काही जीव कातडीद्वारा श्वसन करतात. त्यांच्या कातडीला लागलेल्या तेलाने या श्वसनात व्यत्यय येतो. पक्ष्यांच्या पंखांना तेल लागले तर त्या पक्ष्यांना नीट उडता येत नाही तर धड पोहता पण येत नाही. मासे, कीटक वगैरे यांची शिकार करता येत नाही म्हणून खायला पण मिळत नाही. मग असे जलचर प्राणी आणि पक्षी श्वसन किंवा किंवा खाणेपिणे अशक्य झाल्याने मरूनच जातात. त्यांच्यामागोमाग त्यांना खाऊन जगणारे प्राणी पण मग उपासमारीने मरतात. मग अन्नसाखळी तुटल्यामुळे आणि मेलेले प्राणी कुजल्यामुळे पर्यावरणाला मोठा धोका उत्पन्न होतो. हे खनिज तेल काही नैसर्गिक रीत्या नाश पावत नाही आणि ते वर्षानुवर्षे तस्सेच राहू शकते. पारंपारिक वितंचके ते नाहीसे करण्याअगोदरच ते पर्यावरणाची वाट लावून जाते. अबबतंत्रज्ञानाने विकसित केलेल्या अबबवितंचकांमुळे मात्र हे तेल आपण अल्पावधीत निरुपद्रवी पदार्थात रूपांतरित करून पर्यावरणाचा धोका बर्‍याच प्रमाणात कमी करू शकतो. इथे वितंचक रसायनप्रक्रिया रेणू फोडते. सहयोगी रसायनप्रक्रिया रेणू जोडते. अबबतंत्रामुळेच हे शक्य झालेले आहे." सारा.

"अपली रेणू पण फोडणारी सहयोगी आहे बरं का. मावशीला कपबशा वगैरे फोडायला कित्तीऽऽ मदत करते ती!" पप्पू.

"घडवणारी नाहीऽऽ, बिघडवणारी." आदित्य.

"स्टुप्पिड्ड! इथे या तर खरे. दोघांचीही अबबथोबाडे फोडून देते." रेणुका.

"सामान्य पदार्थकणांचे आकारमान तुकडे, भुगा वगैरे करून कमी करीत त्यांना अबब-आकार दिला की ते वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म दाखवतात. त्याचे अद्वितीय उपयोग करता येतात. उदाहरणार्थ तांब्यासारखा अपारदर्शक पदार्थ पारदर्शक बनतो. ऍल्यूमिनीयमसारखा स्थिर पदार्थ ज्वालाग्राही, स्फोटक बनतो. सोन्यासारखा अविद्राव्य पदार्थ विद्राव्य बनतो. सोन्यासारखा सामान्य स्तरावरचा निष्क्रीय पदार्थ अबबस्तरावर क्रियाशील नाहीतर सहयोगी बनतो. या क्वांटम स्तरावर मग एक अलीबाबाची विस्मयकारक, आकर्षक गुहा उघडते आणि अबबस्तरावरच्या चित्रविचित्र प्रक्रियांचा जन्म होतो." रीचर्ड.

"चला चला लौकर अलीबाबाच्या अबबगुहेत जाऊयात." रेणुका.

"पण अणुस्तरावर प्रक्रिया केल्या तर अबबतंत्राच्या नावाखाली अणूबॉंब पण बनवता येईल. म्हणून अबबतंत्राच्या वापरावर आंतरराष्ट्रीय नियंत्रण असावे असे मत असणार्‍यांचा एक गट आहे. उलट असे नियंत्रण हे राष्ट्रांच्या स्वातंत्र्यावर, स्व-स्वामित्त्वावर आक्रमण ठरेल असे मत असणार्‍यांचा दुसरा गट आहे. या गटांची सतत वादावादी, बोंब, नाही नाहीऽऽ, अणूबोंब सुरू असते." केतनभाई.

"अलीबाबाच्या या गुहेत जाणारा रस्ता जातो पुंजयांत्रिकीबरोबर. एक पल्ला गाठल्यावर मुक्काम टाकावा नाही? तेव्हा आता मुक्काम पप्पूच्या पुंज यांत्रिकीच्या गावात." ग्रेसी.

"ठरलं तर. पुढचं कीर्तन हभप, नाही चुकले, मराभप पप्पूचे म्हणजे महापातकी रावणभक्तपरायण पप्पूचे. आख्यात आहे पुंजयांत्रिकी." सारा.

"दिल्ली बहोत दूर है. आज अबबविज्ञानाची ओळख नीट होईल असे वाटत नाही. त्यासाठी आणखी काही वेळा असेच भेटावे लागेल. अबबसूक्ष्मदर्शकांची माहिती बाकी आहे, अनेक विस्मयकारक पदार्थांची माहिती बाकी आहे, आपल्याला ठाऊक असलेल्या विविध अबबउत्पादनांच्या गमतीजमती, बरेच बाकी आहे. तेव्हा आजचा मुक्काम अबबगावातच. उद्या पुढचे नॅनोच पाहूया." पप्पू.

क्रमशः

प्रतिक्रिया

पैसा's picture

3 Feb 2015 - 4:50 pm | पैसा

संवादातून या सगळ्या गोष्टींची मनोरंजक प्रकारे ओळख करून द्यायचा उपक्रम आवडला! पण हा भाग जरा मोठा वाटलाय. एकेका माहितीसाठी एकेक भाग टाकला असता तर जास्त बरं झालं असतं!

बबन ताम्बे's picture

3 Feb 2015 - 5:01 pm | बबन ताम्बे

नॅनो टेक्नॉलॉजीची बरीच ओळख झाली. हसत खेळत संवाद साधत माहीती देण्याची शैली छानच.

सुधीर कांदळकर's picture

4 Feb 2015 - 5:56 am | सुधीर कांदळकर

@पैसाताई. नक्कीच. खरेतर एकच लेख लिहिला होता. पण वाचून माझेच डोके आऊट झाले. मग तलवार घेऊन तुकडे केले. पहिला भाग सुमारे साडेसातशे शब्दांचा. हा भाग काही तीन हजार शब्दांखाली जाऊ शकला नाही. पुढचा भाग दोन हजार शब्दांचा आहे. आणखी कमी करावा काय? तलवारबाजीची हौस निदान इथेतरी भागवतो. कृपया मार्गदर्शन करावे.

पैसा's picture

4 Feb 2015 - 11:05 am | पैसा

शब्दमर्यादेपेक्षा एक विषयच एका भागात घ्या. म्हणजे झकास मालिका होईल! विषयच जबरदस्त आहे, पण आमच्यासारख्या ज्या लोकांचा शास्त्र हा अभ्यासाचा विषय नाही, त्यांना समजून घ्यायला एका वेळी एकच गोष्ट असेल तर सोपे जाईल. म्हणजे असं की एका भागात नॅनो टेक्नॉलॉजी काय आहे हे द्यायचे आणि पुढच्या भागात तिचे उपयोग काय असतील, आक्षेप काय असतील वगैरे.

अगम्य's picture

4 Feb 2015 - 10:56 am | अगम्य

रिचर्ड फेनमन हा एक अवलिया होता. त्यांचे "Surely you are joking Mr. Feynman" हे पुस्तक अतिशय वाचनीय आहे.

अगम्य's picture

4 Feb 2015 - 10:59 am | अगम्य

लेखासाठी सुधीर कांदळकर यांना धन्यवाद. लेख लहान करायचे असतील तर लेखातील गप्पांचे प्रमाण कमी करता येईल.