નેનોટેકનોલોજી
નેનોટેકનોલોજી – રેલ્વે પરીક્ષાઓ માટે સંપૂર્ણ GK કેપ્સ્યુલ
“અત્યંત નાના પરિમાણનું વિજ્ઞાન, જેની અર્થવ્યવસ્થા, આરોગ્ય અને પર્યાવરણ પર મેગા-પ્રભાવ છે.”
1. નેનોટેકનોલોજી શું છે?
- વ્યાખ્યા: વિજ્ઞાન અને ઈજનેરીની એક શાખા જે 1–100 નેનોમીટર (nm) પરિમાણ (1 nm = 10⁻⁹ m) પર સામગ્રી, ઉપકરણો અને સિસ્ટમ્સ સાથે વ્યવહાર કરે છે.
- શબ્દના સર્જક: પ્રોફેસર નોરિયો ટાનીગુચી (યુનિવર્સિટી ઓફ ટોક્યો, 1974).
- લોકપ્રિય બનાવનાર: ડૉ. કે. એરિક ડ્રેક્સલર તેમની 1986 ની પુસ્તક “એન્જિન્સ ઓફ ક્રિએશન” દ્વારા.
2. મુખ્ય તથ્યો અને આંકડા
| પરિમાણ | મૂલ્ય |
|---|---|
| 1 નેનોમીટર | 10⁻⁹ m ≈ માનવ વાળની પહોળાઈનો 1/80,000 ભાગ |
| DNA હેલિક્સનું કદ | ≈ 2 nm |
| લાલ રક્તકણનું કદ | ≈ 7,000 nm |
| 1 nm ઘન (સોનું) માં અણુઓ | ≈ 88,000 |
| વિશ્વ નેનોટેક બજાર 2023 | ≈ US $ 76 બિલિયન |
| અંદાજિત બજાર 2030 | US $ 125 બિલિયન (CAGR ~9 %) |
| ભારતના નેનો-મિશનનું બજેટ (2019-24) | ₹ 650 કરોડ |
3. ઐતિહાસિક સમયરેખા
| વર્ષ | ઘટના |
|---|---|
| 1959 | રિચર્ડ ફેય્નમેન દ્રષ્ટિવંતુ ભાષણ આપે છે “ધેઅર્સ પ્લેન્ટી ઓફ રૂમ એટ ધ બોટમ” (29 ડિસે). |
| 1974 | શબ્દ “નેનોટેકનોલોજી” પ્રથમ વાર ટાનીગુચી દ્વારા વપરાયો. |
| 1981 | સ્કેનિંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપ (STM) ની શોધ – બિનિગ અને રોહર (નોબેલ 1986). |
| 1985 | બકમિન્સ્ટરફુલેરીન (C₆₀) ની શોધ – કર્લ, ક્રોટો અને સ્મોલી (નોબેલ 1996). |
| 1991 | સુમિયો ઇજીમા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (CNT) શોધે છે. |
| 2000 | યુએસ નેશનલ નેનોટેકનોલોજી ઇનિશિએટિવ (NNI) શરૂ કરે છે. |
| 2001 | ભારત નેનો-સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી ઇનિશિએટિવ (NSTI) DST હેઠળ શરૂ કરે છે. |
| 2007 | ભારતનો નેનો-મિશન મંજૂર (5 વર્ષ માટે ₹ 1,000 કરોડ). |
| 2019 | નેશનલ મિશન ઓન નેનો-સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી (NSTM) 12મી યોજના વિસ્તરણ હેઠળ. |
4. નેનો-સ્ટ્રક્ચર્સ અને ઉદાહરણો
| સ્ટ્રક્ચર | કદ | ઉદાહરણ ઉપયોગ |
|---|---|---|
| ક્વોન્ટમ ડોટ | 2–10 nm | QLED TV, બાયો-ઇમેજિંગ |
| નેનોપાર્ટિકલ (Ag) | 10–50 nm | રેલ્વેમાં એન્ટીબેક્ટેરિયલ કોટિંગ્સ |
| કાર્બન નેનોટ્યુબ | 1–50 nm Ø | હલકા વજનની ઓવરહેડ રેલ્વે વાયર્સ |
| ફુલેરીન (C₆₀) | 0.7 nm | દવા વિતરણ, લ્યુબ્રિકન્ટ્સ |
| નેનોકોમ્પોઝિટ | — | મજબૂત રેલ કોમ્પોઝિટ્સ, સ્વચાલિત સફાઈ કોચ પેઇન્ટ્સ |
5. ભારતીય રેલ્વેમાં ઉપયોગો
| ક્ષેત્ર | નેનો-સક્ષમ ઉકેલ |
|---|---|
| કોચ | નેનો-TiO₂ સ્વચાલિત સફાઈ અને એન્ટી-માઇક્રોબિયલ પેઇન્ટ્સ (પ્રથમ ટ્રાયલ 2019, હુબબલી વર્કશોપ). |
| ટ્રેક | નેનો-વર્ધિત R400W અને R350HT રેલ્સ → 40 % વધુ વેર લાઇફ. |
| વાયર્સ | CNT-રી-ઇનફોર્સ્ડ કેટેનરી વાયર્સ → 20 % પાવર બચત, 30 % વજન ઘટાડો. |
| બેરિંગ્સ | નેનો-લ્યુબ્રિકન્ટ્સ → 15 % ઊર્જા ખોટ ઘટાડો. |
| સેન્સર્સ | રીઅલ-ટાઇમ CO₂ અને સ્મોક ડિટેક્શન માટે કોચમાં નેનો-કેમિરેઝિસ્ટર. |
| પાણી | સ્ટેશન પર RO પ્લાન્ટમાં નેનો-સિલ્વર અને TiO₂ મેમ્બ્રેન્સ → 99.9 % બેક્ટેરિયલ કિલ. |
6. ઝડપી સંદર્ભ કોષ્ટકો
A. નેનો-સ્કેલ વિ. ઑબ્જેક્ટ્સ
| ઑબ્જેક્ટ | અંદાજિત કદ |
|---|---|
| અણુ (H) | 0.1 nm |
| ગ્લુકોઝ અણુ | 1 nm |
| વાઇરસ | 50–200 nm |
| બેક્ટેરિયમ | 1,000 nm (1 µm) |
B. સરકારી સંસ્થાઓ અને લેબ્સ (ભારત)
| સંક્ષેપ | પૂરું નામ | સ્થાન |
|---|---|---|
| DST-NSTM | ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક – નેનો મિશન | નવી દિલ્હી |
| JNCASR | જવાહરલાલ નેહરુ સેન્ટર ફોર એડવાન્સ્ડ સાયન્સ રિસર્ચ | બેંગલુરુ |
| IIT-B | સેન્ટર ફોર નેનો-સાયન્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ | મુંબઈ |
| ARC-I | એડવાન્સ્ડ રિસર્ચ સેન્ટર ફોર પાઉડર મેટલર્જી | હૈદરાબાદ |
| CGCRI | સેન્ટ્રલ ગ્લાસ એન્ડ સેરામિક રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યુટ | કોલકાતા |
7. એક-લાઇન રિવિઝન બુલેટ્સ
- નેનોનો સુવર્ણ ગુણોત્તર: 1–100 nm જ્યાં ક્વોન્ટમ અને સપાટી અસરો પ્રબળ હોય છે.
- ટોપ-ડાઉન અભિગમ: એચિંગ/લિથોગ્રાફી; બોટમ-અપ: અણુઓનું સ્વ-જોડાણ.
- CNT તણાવ શક્તિ સ્ટીલ કરતાં 50× વધુ અને ⅙ વજન.
- નેનો-કોટિંગ્સ લોકોમોટિવ પિસ્ટન પર ઘર્ષણ 25 % ઘટાડે છે.
- ભારત નેનો-પ્રોડક્ટ્સ લિમિટેડ. (હૈદરાબાદ) નેનો-TiO₂ વ્યાપારીકરણ કરનાર પ્રથમ PSU.
- નેનો-સિલ્વર મોજા RRB સ્ટાફને 2022 માં ફૂગ ચેપ રોકવા પુરા પાડવામાં આવ્યા.
- વિશ્વ નેનો દિવસ: 9 ઓક્ટોબર (10⁻⁹).
8. રેલ્વે પરીક્ષાઓ માટે 15+ MCQs
Click to expand MCQs with answers
-
શબ્દ ‘નેનોટેકનોલોજી’ના સર્જક છે
A) રિચર્ડ ફેય્નમેન
B) નોરિયો ટાનીગુચી
C) એરિક ડ્રેક્સલર
D) સુમિયો ઇજીમા
જવાબ: B -
1 નેનોમીટર બરાબર છે
A) 10⁻⁶ m
B) 10⁻⁹ m
C) 10⁻¹² m
D) 10⁻³ m
જવાબ: B -
કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ કોણે શોધી?
A) કર્લ અને ક્રોટો
B) બિનિગ અને રોહર
C) સુમિયો ઇજીમા
D) સી.વી. રામન
જવાબ: C -
પ્રથમ ભારતીય નેનો-મિશન શરૂ થયો
A) 2001
B) 2005
C) 2007
D) 2014
જવાબ: C -
ફુલેરીન C₆₀ તરીકે પણ ઓળખાય છે
A) બકીબોલ
B) ક્વોન્ટમ ડોટ
C) નેનોરોડ
D) ગ્રેફીન શીટ
જવાબ: A -
ભારતીય રેલ્વેની સ્વચાલિત સફાઈ કોચ પેઇન્ટમાં કઈ નેનો-સામગ્રી વપરાય છે?
A) નેનો-સિલ્વર
B) નેનો-ZnO
C) નેનો-TiO₂
D) નેનો-Al
જવાબ: C -
વિશ્વ નેનો દિવસ મનાવવામાં આવે છે
A) 1 મે
B) 9 ઓક્ટોબર
C) 28 ફેબ્રુઆરી
D) 15 સપ્ટેમ્બર
જવાબ: B -
કાર્બન નેનોટ્યુબની તણાવ શક્તિ સ્ટીલ કરતાં લગભગ ______ ગણી છે.
A) 5
B) 10
C) 25
D) 50
જવાબ: D -
કયા માઇક્રોસ્કોપથી નેનોસ્કેલ ઇમેજિંગ શક્ય બની?
A) ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ
B) સ્કેનિંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપ
C) લાઇટ માઇક્રોસ્કોપ
D) સાદું માઇક્રોસ્કોપ
જવાબ: B -
નેનો-સિલ્વર મુખ્યત્વે તેના માટે વપરાય છે
A) ચુંબકીય ગુણધર્મ
B) ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મ
C) એન્ટીમાઇક્રોબિયલ ગુણધર્મ
D) સુપરકન્ડક્ટિવિટી
જવાબ: C -
ક્વોન્ટમ ડોટ્સનું કદ અંદાજે આ વચ્ચે હોય છે
A) 1–10 nm
B) 10–100 nm
C) 100–500 nm
D) 0.1–0.5 nm
જવાબ: A -
ભારતનો નેશનલ મિશન ઓન નેનો-સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી અમલમાં મુકે છે
A) DRDO
B) DST
C) ISRO
D) મિનિસ્ટ્રી ઓફ રેલ્વે
જવાબ: B -
કયો અભિગમ નેનો-ઉપકરણોને અણુ-દર-અણુ બનાવવાનો સમાવેશ કરે છે?
A) ટોપ-ડાઉન
B) બોટમ-અપ
C) લેફ્ટ-રાઇટ
D) સેન્ટર-આઉટ
જવાબ: B -
2030 સુધી વૈશ્વિક નેનોટેક બજારનો અંદાજ છે
A) $ 50 bn
B) $ 76 bn
C) $ 100 bn
D) $ 125 bn
જવાબ: D -
રેલ્વે કોચ પર નેનો-પેઇન્ટનો પ્રથમ ટ્રાયલ કરવામાં આવ્યો હતો
A) કપૂરથલા
B) હુબબલી
C) પેરામ્બુર
D) બનારસ
જવાબ: B -
CNT-રી-ઇનફોર્સ્ડ કેટેનરી વાયર્સ લગભગ ______ % વિદ્યુત ઊર્જા બચાવી શકે છે.
A) 5
B) 10
C) 20
D) 40
જવાબ: C -
ફુલેરીનની શોધ માટે નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો
A) 1985
B) 1990
C) 1996
D) 2000
જવાબ: C -
નીચેનામાંથી કઈ કુદરતી નેનો-સામગ્રી નથી?
A) માટી
B) વાઇરસ
C) ગ્રેફીન
D) કમળ પાનની મીણ
જવાબ: C (સંશ્લેષિત) -
1 nm સોનાના ઘનમાં અણુઓની અંદાજિત સંખ્યા છે
A) 8,800
B) 88,000
C) 880,000
D) 8.8 મિલિયન
જવાબ: B -
2019-24 માટે ભારતના નેનો-મિશનનું બજેટ હતું
A) ₹ 350 કરોડ
B) ₹ 500 કરોડ
C) ₹ 650 કરોડ
D) ₹ 1,000 કરોડ
જવાબ: C
🎯 યાદ રાખો: નેનો = 10⁻⁹ m; ફેય્નમેન 1959, ટાનીગુચી 1974, CNT 1991; DST-નેનો મિશન 2007; રેલ્વે નેનો-TiO₂ પેઇન્ટ્સ અને CNT વાયર્સ ઊર્જા અને સ્વચ્છતા બચત માટે વાપરે છે.
BETA
