സ്വർണ്ണം പച്ച, വെള്ളി മഞ്ഞ

വെള്ളിക്കു പച്ച നിറം സ്വർണ്ണത്തിനു ചുവപ്പു നിറം. ഇതു സാധ്യമാണോ?... സാധ്യമാണല്ലോ. നാനോലോകത്തിലേക്കു സ്വാഗതം.

ഒരു മീറ്ററിന്റെ ആയിരത്തിലൊരംശമാണ് ഒരു മില്ലീമീറ്റർ. അതിന്റെ ആയിരത്തിലൊന്ന് ഒരു മൈക്രൊമീറ്റർ. അതിന്റെയും ആയിരത്തിലൊന്നാണ് ഒരു നാനോ മീറ്റർ. ഇങ്ങനെ ഒരു നൂറു നാനോമീറ്ററ് വരെ വലിപ്പമുള്ള കണികകളേയാണ് നാനോകണികളായി കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത്. നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ പ്രകാശകണികയായ (photons) നീല പ്രകാശകണികക്കു പോലും നാനൂറ് നാനോമീറ്റർ നീളമുണ്ടെന്നു വരുമ്പോൾ, നാനോകണികകളുടെ ചെറുപ്പം ഊഹിക്കാവുന്നതേ ഉള്ളൂ. ഒരു വസ്തുവിന്റെ വലിപ്പം അത് ഇടപെടുന്ന പ്രകാശകണികയുടെ വലിപ്പത്തേക്കൾ ചെറുതാവുമ്പോൾ, അവ പ്രകാശവുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന രീതിക്കും വ്യത്യാസം വരും. ആ വ്യത്യാസം അവയുടെ നിറത്തിലും പ്രതിഫലിക്കും. സ്വർണ്ണത്തിന്റെയും വെള്ളിയുടെയും നാനോകണികകളാണ് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇതേ നാനോകണികകളുടെ വലിപ്പത്തിൽ വ്യത്യാസം വരുത്തി അവയുടെ നിറത്തിലും വ്യത്യാസം വരുത്താം. അങ്ങിനെ പല നിറത്തിലുള്ള സ്വറ്ണ്ണക്കണികകളേയും വെള്ളിക്കണികകളേയും രൂപപ്പെടുത്തി എടുക്കാം.

ഒരു വസ്തുവിനു നിറമുണ്ടാവുന്നത് ആ വസ്തുവിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ പ്രകാശോറ്ജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്ത് മത്തു പിടിക്കുമ്പോഴാണ്. വലിയ സ്വറ്ണ്ണക്കണികകളിൽ ഈ ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഓടിക്കളിക്കുവാൻ മൈതാനം പോലെ സ്ഥലമുണ്ട്. അവയെ നൂറു നാനോമീറ്റർ എന്ന പരിമിതിയിലടക്കുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സ്വഭാവത്തിലും വ്യത്യാസം വരും (quantum confinement). പ്രകാശം വലിച്ചെടുക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണുകളായതു കൊണ്ട് ഈ സ്വഭാവ വ്യത്യാസം അവയുടെ നിറത്തിലും പ്രതിഫലിക്കും.

ഇങ്ങനെ, വലിയ വസ്തുക്കളെ നാനോകണികകളാക്കുമ്പോൾ അവക്കുണ്ടാവുന്ന സ്വഭാവവ്യത്യാസം എങ്ങനെ ചൂഷണം ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്നതിനെ പറ്റി ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ പുരോഗമിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. നാനോസാങ്കേതിക വിദ്യ എന്ന പുതിയ ശാസ്ത്രശാഖ തന്നെ രൂപം കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. നാനോലോകത്തിലെ അത്‌ഭുതങ്ങളെ പറ്റി അടുത്ത ലക്കത്തിൽ.

image courtesy of: http://pubs.acs.org/cen/topstory/7949/7949notw3.html