ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ – ರೈಲ್ವೇ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜಿ.ಕೆ. ಕ್ಯಾಪ್ಸೂಲ್

“ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣದರ ವಿಜ್ಞಾನ, ಆರ್ಥಿಕತೆ, ಆರೋಗ್ಯ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಮಹಾ ಪ್ರಭಾವದೊಂದಿಗೆ.”


1. ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಎಂದರೇನು?
  • ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ: 1–100 ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ (nm) ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ (1 nm = 10⁻⁹ m) ವಸ್ತುಗಳು, ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುವ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಶಾಖೆ.
  • ನಾಣಿಕೆಯಾಡಿದವರು: ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ನೋರಿಯೊ ಟಾನಿಗುಚಿ (ಯುನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಟೋಕಿಯೋ, 1974).
  • ಜನಪ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದವರು: ಡಾ. ಕೆ. ಎರಿಕ್ ಡ್ರೆಕ್ಸ್ಲರ್ ಅವರ 1986ರ ಪುಸ್ತಕ “ಎಂಜಿನ್ಸ್ ಆಫ್ ಕ್ರಿಯೇಷನ್” ಮೂಲಕ.

2. ಪ್ರಮುಖ ಸಂಗತಿಗಳು ಮತ್ತು ಅಂಕಿ-ಅಂಶಗಳು
ನಿಯತಾಂಕ ಮೌಲ್ಯ
1 ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ 10⁻⁹ m ≈ ಮಾನವ ಕೇಶದ ಅಗಲದ 1/80,000
DNA ಸುರುಳಿಯ ಗಾತ್ರ ≈ 2 nm
ಕೆಂಪು ರಕ್ತ ಕಣದ ಗಾತ್ರ ≈ 7,000 nm
1 nm ಘನದಲ್ಲಿನ ಪರಮಾಣುಗಳು (ಚಿನ್ನ) ≈ 88,000
2023ರ ವಿಶ್ವ ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ US $ 76 ಬಿಲಿಯನ್
2030ರ ಅಂದಾಜು ಮಾರುಕಟ್ಟೆ US $ 125 ಬಿಲಿಯನ್ (CAGR ~9 %)
ಭಾರತದ ನ್ಯಾನೋ-ಮಿಷನ್ ಬಜೆಟ್ (2019-24) ₹ 650 ಕೋಟಿ

3. ಐತಿಹಾಸಿಕ ಕಾಲರೇಖೆ
ವರ್ಷ ಘಟನೆ
1959 ರಿಚರ್ಡ್ ಫೇನ್ಮನ್ ದೂರದರ್ಶಿತ ಭಾಷಣ “ದೇರ್ಸ್ ಪ್ಲೆಂಟಿ ಆಫ್ ರೂಮ್ ಅಟ್ ದಿ ಬಾಟಮ್” ನೀಡಿದರು (29 ಡಿಸೆಂಬರ್).
1974 “ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ” ಪದವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಟಾನಿಗುಚಿ ಬಳಸಿದರು.
1981 ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟನಲಿಂಗ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ (STM) – ಬಿನ್ನಿಗ್ & ರೋಹರ್ (ನೊಬೆಲ್ 1986) ಆವಿಷ್ಕಾರ.
1985 ಬಕ್ಮಿನ್ಸ್ಟರ್ಫುಲ್ಲರೀನ್ (C₆₀) – ಕರ್ಲ್, ಕ್ರೋಟೊ & ಸ್ಮಾಲೆ (ನೊಬೆಲ್ 1996) ಆವಿಷ್ಕಾರ.
1991 ಸುಮಿಯೊ ಇಜಿಮಾ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೋಟ್ಯೂಬ್ಗಳನ್ನು (CNT) ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದರು.
2000 US ನ್ಯಾಶನಲ್ ನ್ಯಾನೋಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಇನಿಶಿಯೇಟಿವ್ (NNI) ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು.
2001 ಭಾರತವು DST ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೋ-ಸೈನ್ಸ್ & ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಇನಿಶಿಯೇಟಿವ್ (NSTI) ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು.
2007 ಭಾರತದ ನ್ಯಾನೋ-ಮಿಷನ್ ಅನುಮೋದನೆ (5 ವರ್ಷಗಳಿಗೆ ₹ 1,000 ಕೋಟಿ).
2019 ನ್ಯಾಶನಲ್ ಮಿಷನ್ ಆನ್ ನ್ಯಾನೋ-ಸೈನ್ಸ್ & ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (NSTM) 12ನೇ ಯೋಜನೆಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯಡಿಯಲ್ಲಿ.

4. ನ್ಯಾನೋ-ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ರಚನೆ ಗಾತ್ರ ಉದಾಹರಣೆ ಬಳಕೆ
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ 2–10 nm QLED TVಗಳು, ಜೈವಿಕ-ಚಿತ್ರಣ
ನ್ಯಾನೋಕಣ (Ag) 10–50 nm ರೈಲ್ವೇಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಜೀವಕ ನಿರೋಧಕ ಲೇಪನಗಳು
ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೋಟ್ಯೂಬ್ 1–50 nm Ø ಹಗುರವಾದ ಓವರ್ಹೆಡ್ ರೈಲ್ವೇ ತಂತಿಗಳು
ಫುಲ್ಲರೀನ್ (C₆₀) 0.7 nm ಔಷಧ ವಿತರಣೆ, ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್ಗಳು
ನ್ಯಾನೋಕಾಂಪೋಸಿಟ್ ಬಲವಾದ ರೈಲ್ ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ಗಳು, ಸ್ವಯಂ-ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಕೋಚ್ ಬಣ್ಣಗಳು

5. ಭಾರತೀಯ ರೈಲ್ವೇಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಗಳು
ಕ್ಷೇತ್ರ ನ್ಯಾನೋ-ಸಕ್ರಿಯ ಪರಿಹಾರ
ಕೋಚ್ಗಳು ನ್ಯಾನೋ-TiO₂ ಸ್ವಯಂ-ಶುದ್ಧೀಕರಣ & ಪ್ರತಿ-ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ನಿರೋಧಕ ಬಣ್ಣಗಳು (1ನೇ ಪ್ರಯೋಗ 2019, ಹುಬ್ಬಳ್ಳಿ ಕಾರ್ಯಾಗಾರ).
ಟ್ರ್ಯಾಕ್ಗಳು ನ್ಯಾನೋ-ವರ್ಧಿತ R400W & R350HT ರೈಲ್ಗಳು → 40 % ಹೆಚ್ಚು ಉಡುಗೆ ಜೀವನ.
ತಂತಿಗಳು CNT-ಬಲಪಡಿಸಿದ ಕ್ಯಾಟನರಿ ತಂತಿಗಳು → 20 % ವಿದ್ಯುತ್ ಉಳಿತಾಯ, 30 % ತೂಕ ಕಡಿತ.
ಬೇರಿಂಗ್ಗಳು ನ್ಯಾನೋ-ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್ಗಳು → 15 % ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟ ಕಡಿತ.
ಸಂವೇದಕಗಳು ಕೋಚ್ಗಳಲ್ಲಿ ನೈಜ-ಸಮಯ CO₂ & ಹೊಗೆ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ನ್ಯಾನೋ-ಕೆಮಿರೆಸಿಸ್ಟರ್.
ನೀರು ನಿಲ್ದಾಣಗಳಲ್ಲಿನ RO ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೋ-ಸಿಲ್ವರ್ & TiO₂ ಪೊರೆಗಳು → 99.9 % ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ನಾಶ.

6. ತ್ವರಿತ ಉಲ್ಲೇಖ ಕೋಷ್ಟಕಗಳು

A. ನ್ಯಾನೋ-ಪ್ರಮಾಣ vs. ವಸ್ತುಗಳು

ವಸ್ತು ಅಂದಾಜು ಗಾತ್ರ
ಪರಮಾಣು (H) 0.1 nm
ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಅಣು 1 nm
ವೈರಸ್ 50–200 nm
ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ 1,000 nm (1 µm)

B. ಸರ್ಕಾರಿ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು & ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು (ಭಾರತ)

ಸಂಕ್ಷೇಪಣ ಪೂರ್ಣ ರೂಪ ಸ್ಥಳ
DST-NSTM ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಇಲಾಖೆ – ನ್ಯಾನೋ ಮಿಷನ್ ನವ ದೆಹಲಿ
JNCASR ಜವಹರಲಾಲ್ ನೆಹರು ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸೈನ್ಸ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಬೆಂಗಳೂರು
IIT-B ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ನ್ಯಾನೋ-ಸೈನ್ಸ್ & ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮುಂಬೈ
ARC-I ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಪೌಡರ್ ಮೆಟಲರ್ಜಿ ಹೈದರಾಬಾದ್
CGCRI ಸೆಂಟ್ರಲ್ ಗ್ಲಾಸ್ & ಸೆರಾಮಿಕ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಕೋಲ್ಕತ್ತಾ

7. ಒಂದು-ಸಾಲಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆ ಬುಲೆಟ್ಗಳು
  • ನ್ಯಾನೋದ ಸುವರ್ಣ ಅನುಪಾತ: 1–100 nm ಅಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ & ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಪ್ರಬಲ.
  • ಮೇಲಿನಿಂದ-ಕೆಳಗೆ ವಿಧಾನ: ಕೊರೆಯುವಿಕೆ/ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ; ಕೆಳಗಿನಿಂದ-ಮೇಲೆ: ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಣೆ.
  • CNT ಟೆನ್ಸೈಲ್ ಸ್ಟ್ರೆಂತ್ ಉಕ್ಕಿನ 50× ಮತ್ತು ತೂಕದಲ್ಲಿ.
  • ನ್ಯಾನೋ-ಲೇಪನಗಳು ಲೋಕೋಮೋಟಿವ್ ಪಿಸ್ಟನ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು 25 % ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
  • ಭಾರತ್ ನ್ಯಾನೋ-ಪ್ರಾಡಕ್ಟ್ಸ್ ಲಿಮಿಟೆಡ್. (ಹೈದರಾಬಾದ್) ನ್ಯಾನೋ-TiO₂ ಅನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸುವ ಮೊದಲ PSU.
  • ನ್ಯಾನೋ-ಸಿಲ್ವರ್ ಸಾಕ್ಸ್ಗಳನ್ನು RRB ಸಿಬ್ಬಂದಿಗೆ 2022ರಲ್ಲಿ ಶಿಲೀಂಧ್ರ ಸೋಂಕು ತಡೆಯಲು ಪೂರೈಸಲಾಯಿತು.
  • ವಿಶ್ವ ನ್ಯಾನೋ ದಿನ: 9 ಅಕ್ಟೋಬರ್ (10⁻⁹).

8. ರೈಲ್ವೇ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗಾಗಿ 15+ MCQs
Click to expand MCQs with answers
  1. ‘ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ’ ಪದವನ್ನು ನಾಣಿಕೆಯಾಡಿದವರು
    A) ರಿಚರ್ಡ್ ಫೇನ್ಮನ್
    B) ನೋರಿಯೊ ಟಾನಿಗುಚಿ
    C) ಎರಿಕ್ ಡ್ರೆಕ್ಸ್ಲರ್
    D) ಸುಮಿಯೊ ಇಜಿಮಾ
    ಉತ್ತರ: B

  2. 1 ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ
    A) 10⁻⁶ m
    B) 10⁻⁹ m
    C) 10⁻¹² m
    D) 10⁻³ m
    ಉತ್ತರ: B

  3. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೋಟ್ಯೂಬ್ಗಳನ್ನು ಯಾರು ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದರು?
    A) ಕರ್ಲ್ & ಕ್ರೋಟೊ
    B) ಬಿನ್ನಿಗ್ & ರೋಹರ್
    C) ಸುಮಿಯೊ ಇಜಿಮಾ
    D) ಸಿ.ವಿ. ರಾಮನ್
    ಉತ್ತರ: C

  4. ಮೊದಲ ಭಾರತೀಯ ನ್ಯಾನೋ-ಮಿಷನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಯಿತು
    A) 2001
    B) 2005
    C) 2007
    D) 2014
    ಉತ್ತರ: C

  5. ಫುಲ್ಲರೀನ್ C₆₀ ಅನ್ನು ಇನ್ನೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ
    A) ಬಕೀಬಾಲ್
    B) ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್
    C) ನ್ಯಾನೋರಾಡ್
    D) ಗ್ರಾಫೀನ್ ಶೀಟ್
    ಉತ್ತರ: A

  6. ಭಾರತೀಯ ರೈಲ್ವೇಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಕೋಚ್ ಬಣ್ಣಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವ ನ್ಯಾನೋ-ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
    A) ನ್ಯಾನೋ-ಸಿಲ್ವರ್
    B) ನ್ಯಾನೋ-ZnO
    C) ನ್ಯಾನೋ-TiO₂
    D) ನ್ಯಾನೋ-Al
    ಉತ್ತರ: C

  7. ವಿಶ್ವ ನ್ಯಾನೋ ದಿನವನ್ನು ಆಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ
    A) 1 ಮೇ
    B) 9 ಅಕ್ಟೋಬರ್
    C) 28 ಫೆಬ್ರವರಿ
    D) 15 ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್
    ಉತ್ತರ: B

  8. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೋಟ್ಯೂಬ್ನ ಟೆನ್ಸೈಲ್ ಸ್ಟ್ರೆಂತ್ ಉಕ್ಕಿನ ______ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.
    A) 5
    B) 10
    C) 25
    D) 50
    ಉತ್ತರ: D

  9. ಯಾವ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವು ನ್ಯಾನೋಪ್ರಮಾಣದ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧ್ಯಗೊಳಿಸಿತು?
    A) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ
    B) ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟನಲಿಂಗ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್
    C) ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ
    D) ಸರಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ
    ಉತ್ತರ: B

  10. ನ್ಯಾನೋ-ಸಿಲ್ವರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಅದರ ______ ಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
    A) ಕಾಂತೀಯ ಗುಣ
    B) ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣ
    C) ಪ್ರತಿ-ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿ ಗುಣ
    D) ಅತಿವಾಹಕತೆ
    ಉತ್ತರ: C

  11. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ಗಳ ಗಾತ್ರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಅಂದಾಜು ಇದ್ದರೆ
    A) 1–10 nm
    B) 10–100 nm
    C) 100–500 nm
    D) 0.1–0.5 nm
    ಉತ್ತರ: A

  12. ಭಾರತದ ನ್ಯಾಶನಲ್ ಮಿಷನ್ ಆನ್ ನ್ಯಾನೋ-ಸೈನ್ಸ್ & ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಅನ್ನು ಜಾರಿಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ
    A) DRDO
    B) DST
    C) ISRO
    D) ರೈಲ್ವೇ ಸಚಿವಾಲಯ
    ಉತ್ತರ: B

  13. ನ್ಯಾನೋ-ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣು-ಪರಮಾಣುವಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸುವ ವಿಧಾನ ಯಾವುದು?
    A) ಮೇಲಿನಿಂದ-ಕೆಳಗೆ
    B) ಕೆಳಗಿನಿಂದ-ಮೇಲೆ
    C) ಎಡದಿಂದ-ಬಲಕ್ಕೆ
    D) ಮಧ್ಯದಿಂದ-ಹೊರಕ್ಕೆ
    ಉತ್ತರ: B

  14. 2030ರ ವೇಳೆಗೆ ಅಂದಾಜು ಜಾಗತಿಕ ನ್ಯಾನೋತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಸುಮಾರು
    A) $ 50 bn
    B) $ 76 bn
    C) $ 100 bn
    D) $ 125 bn
    ಉತ್ತರ: D

  15. ರೈಲ್ವೇ ಕೋಚ್ಗಳ ಮೇಲೆ ನ್ಯಾನೋ-ಬಣ್ಣದ ಮೊದಲ ಪ್ರಯೋಗ ನಡೆಸಲಾಯಿತು
    A) ಕಪೂರ್ತಲ
    B) ಹುಬ್ಬಳ್ಳಿ
    C) ಪೆರಂಬೂರ್
    D) ಬನಾರಸ್
    ಉತ್ತರ: B

  16. CNT-ಬಲಪಡಿಸಿದ ಕ್ಯಾಟನರಿ ತಂತಿಗಳು ಸುಮಾರು ______ % ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸಬಹುದು.
    A) 5
    B) 10
    C) 20
    D) 40
    ಉತ್ತರ: C

  17. ಫುಲ್ಲರೀನ್ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ನೀಡಲಾಯಿತು
    A) 1985
    B) 1990
    C) 1996
    D) 2000
    ಉತ್ತರ: C

  18. ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ನ್ಯಾನೋ-ವಸ್ತುವಲ್ಲ?
    A) ಕ್ಲೇ
    B) ವೈರಸ್ಗಳು
    C) ಗ್ರಾಫೀನ್
    D) ಕಮಲದ ಎಲೆ ಮೇಣ
    ಉತ್ತರ: C (ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ)

  19. 1 nm ಚಿನ್ನದ ಘನದಲ್ಲಿ ಅಂದಾಜು ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ
    A) 8,800
    B) 88,000
    C) 880,000
    D) 8.8 ಮಿಲಿಯನ್
    ಉತ್ತರ: B

  20. 2019-24ಕ್ಕೆ ಭಾರತದ ನ್ಯಾನೋ-ಮಿಷನ್ ಬಜೆಟ್ ಆಗಿತ್ತು
    A) ₹ 350 ಕೋಟಿ
    B) ₹ 500 ಕೋಟಿ
    C) ₹ 650 ಕೋಟಿ
    D) ₹ 1,000 ಕೋಟಿ
    ಉತ್ತರ: C


🎯 ನೆನಪಿಡಿ: ನ್ಯಾನೋ = 10⁻⁹ m; ಫೇನ್ಮನ್ 1959, ಟಾನಿಗುಚಿ 1974, CNT 1991; DST-ನ್ಯಾನೋ ಮಿಷನ್ 2007; ರೈಲ್ವೇಗಳು ನ್ಯಾನೋ-TiO₂ ಬಣ್ಣಗಳು & CNT ತಂತಿಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನೈರ್ಮಲ್ಯ ಉಳಿತಾಯಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ.