Follow by Email

Friday, 20 September 2019

திரவ காந்தம் சவால்கள்

த.வி.வெங்கடேஸ்வரன்
புற்றுநோய் செல்களை நாசம்செய்யும் சக்தி வாய்ந்த அற்புத கீமோதெரபி மருந்துகள் உள்ளன. ஒரே பிரச்சினை, புற்று செல்களோடு மற்ற நல்ல செல்களையும் இந்த மருந்துகள் கொன்றுவிடுவதால் பக்க விளைவுகள் அதிகம். கற்பனை செய்துபாருங்கள். புற்றுநோய் சிகிச்சைக்காக வந்துள்ள நோயாளிக்கு வீரியம் வாய்ந்த புற்றுநோய்க்கொல்லி மருந்தை ஊசி மூலம் செலுத்துகிறார் மருத்துவர். நானோ அளவில் திரவ நிலையில் உள்ள காந்தக் குமிழியின் உள்ளே அந்த மருந்து அடைபட்டுள்ளது. கையில் மந்திரக்கோல்போல காந்தத்தைப் பிடித்தபடி, அந்த நானோ காந்த திரவத்தை ரத்தம் மூலம் புற்றுசெல்கள் உள்ள திசுக்கள் அருகே கொண்டுசெல்கிறார். அங்கே அந்தக் குமிழி உடைந்து, வீரியம் வாய்ந்த மருந்து புற்றுசெல்களில் மட்டும் பரவிப் புற்றுநோயை அழிக்கிறது. வேறு எந்தச் செல்களின் மீதும் மருந்து பரவவில்லை என்பதால், பக்கவிளைவே இல்லை. நோயும் குணமாகிறது.

இன்று வீரியம்வாய்ந்த புற்றுநோய்க்கொல்லி மருந்தைப் புற்றுத் திசுக்களுக்கு மட்டும் எடுத்துச் செல்லும் மந்திரக்கோல் ஏதுமில்லை. ஆயினும், மாசசூசட்ஸ் பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர் தாமஸ் ரஸ்ஸல், பெய்ஜிங் பல்கலைக்கழக ஆய்வு மாணவர் சூபோ லியூ உள்ளிட்டோர் உருவாக்கிய திரவ காந்தத் தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சி அடைந்தால், அறிவியல் நாவல்களில் வருவது போன்ற இந்த அற்புத சிகிச்சை கைகூடலாம்.

சட்ட வடிவக் காந்தம், லாட வடிவக் காந்தம், வளை வடிவ காந்தம், ஏன் கோள வடிவக் காந்தம்கூட உள்ளது. வடிவம் எதுவானாலும் இவையெல்லாம் திட காந்தங்கள்தான். திரவ வடிவில் காந்தம் ஏன் இல்லை? இரும்பு, நிக்கல் போன்ற உலோகத் துண்டுகளில் காந்தப் புலக்கூறு ஒழுங்கமைப்பில் அமையும்போதுதான் அந்தத் துண்டுகளில் காந்தப் புலம் ஏற்படும். அதாவது, நிலைகாந்தத்தை ஏற்படுத்த வேண்டுமென்றால், நுண்ணிய அளவில் அணுக்களில் ஒழுங்கமைப்பை ஏற்படுத்த வேண்டும்.

பொருட்களுக்கு திடம், திரவம், வாயு ஆகிய மூன்று நிலைகள் உள்ளன. திட நிலையில் உள்ளபோது அணுக்கள் அங்குமிங்கும் ஓடாமல் ஒரே இடத்தில் அதிர்ந்துகொண்டு நிற்கும். திரவம், வாயு நிலைகளில் அணுக்கள் அங்குமிங்கும் அவிழ்த்துவிட்ட கழுதை போல ஓடிக்கொண்டிருக்கும். ஒழுங்கமைப்பு ஏதுமில்லா அந்த நிலையில், அணுக்களுக்குக் காந்தப்புலம் இருந்தாலும் எல்லா அணுக்களின் காந்த அச்சு ஒரே திசையை நோக்கி அமைய முடியாது. எனவேதான், திரவ காந்தம் எளிதில் சாத்தியமில்லை. முடியாது என்பதைச் சாதித்துக் காட்டுவதுதானே அறிவியல். நானோ இரும்பு ஆக்ஸைடு துகளின் நீர்க் கரைசலைக் கொண்டு, திரவ நிலையில் காந்தப்புலத்தை ஏற்படுத்திச் சாதனை புரிந்துள்ளனர் விஞ்ஞானிகள்.

டிடர்ஜென்ட் போன்ற பாலிமர் மூலக்கூறுக்கு அதிசயமான குணம் உண்டு. இழை போன்ற டிடர்ஜென்ட் பாலிமர் மூலக்கூறின் ஒரு முனை நீரை விரும்பும், மறு முனை நீரை விலக்கும். அழுக்கு படிந்த துணியை டிடர்ஜென்ட் சோப்புக் கரைசலில் ஊற வைக்கும்போது, அதன் நீர் விலக்கு முனை துணியின் அழுக்குத் துணுக்கில் பிணைந்துகொள்ளும். நீர் விரும்பும் முனை நேர் மூலக்கூறில் பிணைந்துகொள்ளும். ஒரு அழுக்குத் துணுக்கில் பல்லாயிரம் பாலிமர்கள் பிணைந்துகொள்வதால் இறுதியில் கொழுக்கட்டை போன்ற அமைப்பில் மாறும். நடுவே அழுக்கு, அதனைப் பந்துபோல எல்லாப் புறங்களிலும் சுற்றிய டிடர்ஜென்ட் பாலிமர், அதன் மேல் நீர் மூலக்கூறு என மூன்று அடுக்கில் அமையும். துணியை நீரில் அலசும்போது அழுக்கு - டிடர்ஜென்ட் பந்து நீரோடு சென்றுவிடும். இவ்வாறுதான் ரஸ்ஸலும் லியூவும் நானோ காந்தக் குமிழிகளை உருவாக்கினார்கள்.

நானோ காந்தக் குமிழ்

நானோ அளவில் இரும்பு ஆக்ஸைடைத் தூளாக்கி அதனைக் கரியமில வாயுவோடு (கார்பன் டை ஆக்ஸைடு) கலந்தனர். கரியமில வாயு நீரோடு பிணையும். கரியமிலப் பூச்சு செய்யப்பட்ட நானோ இரும்பு ஆக்ஸைடை மிமீ அளவே உள்ள நுண்துளி டொலுவீன் எண்ணெயில் செலுத்தினார்கள். இந்தக் கரைசல் துளிகளை நீரில் இட்டனர்.

டொலுவீன் எண்ணெய் பாலிமர் நீரை விலக்கும் தன்மை கொண்டது. நீரிலிருந்து விலகத் துடிக்கும். நானோ இரும்பு ஆக்ஸைடு துகளின் மேலே உள்ள கரியமிலப் பூச்சு நீரை விரும்பும். எனவே, வெளியே உள்ள நீர் மூலக்கூறுகள் நானோ துகள்களை எண்ணெய்த் துளியின் வெளிப்புறமாக இழுத்து மெல்லிய படலம்போல மேலே படரச் செய்தது. இதன் தொடர்ச்சியாக உள்ளே எண்ணெய்க் கரைசல் வெளியே கூழ்ம நிலையில் நானோ இரும்பு ஆக்ஸைடு தோல் என்ற சிறுசிறு நுண்குமிழிகள் உருவாயின. இரும்பு ஆக்ஸைடு காந்தத் தன்மை கொண்டது. சிறுசிறு நுண்குமிழ்களின் மீது தோல் போல படிந்துவிட்டதால் இந்த நானோ துகள்கள் அங்குமிங்கும் நகர முடியாமல்போனது.

இதன் தொடர்ச்சியாக, திரவம் எனினும் இந்த நானோ இரும்பு ஆக்ஸைடு துகள்கள் மட்டும் சலனமின்றி திட நிலைபோல ஒரே இடத்தில் நிலை கொண்டது. எனவே, நீரில் மிதந்த ஒவ்வொரு குமிழியும் சிறு காந்தம்போல ஆனது. வெளியிலிருந்து காந்தப் புலத்தால் இந்தக் குமிழிகளைத் தூண்டி எல்லாத் துகள்களின் காந்த அச்சை ஒரே திசையில் ஒழுங்கமைக்க முடிந்தது. வெளிப்புற காந்தத் தூண்டுதலை எடுத்த பின்னரும் குமிழியின் மேலே நானோ துகள்கள் அங்குமிங்கும் நகர முடியாமல் அடைத்து இருப்பதால் ஒழுங்கமைப்பு குலையவில்லை. அந்தக் குமிழிகள் நிரந்தர காந்தமாக மாறின.

அற்புதத் தொழில்நுட்பங்கள்

காந்த திரவங்களைக் கொண்டு கற்பனையை விஞ்சும் அதிசயத் தொழில்நுட்பங்களைப் படைக்கலாம் என விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர். திரவ நிலை என்பதால், எந்த வடிவத்திலும் காந்தத்தை வடிவமைக்க முடியும். விதவிதமான காந்தப் புலங்களை உருவாக்க முடியும். முப்பரிமாண பிரின்டர் எனப்படும் நவீனக் கருவி கொண்டு பல்வேறு விதமான திரவ காந்தங்களைத் தயாரித்து செயற்கை செல்கள், இயந்திர மனிதன் உட்பட பல்வேறு கருவிகளைப் படைக்கலாம் எனக் கூறுகின்றனர். இந்தத் தொழில்நுட்பம் முழுமை பெற்றால் புற்றுநோயாளிகளுக்கு இதைவிட நல்ல செய்தி வேறெதுவும் இருக்க முடியாது.

- த.வி.வெங்கடேஸ்வரன், மத்திய அரசின் ‘விஞ்ஞான் பிரச்சார்’ தன்னாட்சி அமைப்பில் முதுநிலை விஞ்ஞானி. தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com

No comments:

Popular Posts