रोबोटिक्स एवं नैनोतकनीक

4.1 भारत में रोबोटिक्स

परिभाषा और संदर्भ

रोबोटिक्स रोबोट — जटिल कार्य करने में सक्षम प्रोग्रामेबल मशीनें — के डिज़ाइन, निर्माण और संचालन का अंतर-विषयक विज्ञान है। भारत का रोबोटिक्स पारिस्थितिकी तंत्र रक्षा, विनिर्माण, कृषि, स्वास्थ्य सेवा और अनुसंधान में फैला हुआ है।

DRDO रोबोट

• DAKSHA: भारत का स्वदेशी रिमोट-नियंत्रित बम निष्क्रियकरण रोबोट, जो भारतीय सेना के कोर ऑफ इंजीनियर्स और NSG (राष्ट्रीय सुरक्षा गार्ड) द्वारा तैनात है। यह IED और विस्फोटक उपकरणों की पहचान तथा निष्क्रियकरण के लिए रोबोटिक आर्म, कैमरे और मैनिपुलेटर का उपयोग करता है। J&K और पूर्वोत्तर भारत में आतंकवाद-विरोधी अभियानों में व्यापक रूप से तैनात।
• MUNTRA (Mission UN-manned TRAcked): DRDO की मानवरहित ग्राउंड वाहन श्रृंखला, जो कॉम्बैट व्हीकल्स रिसर्च एंड डेवलपमेंट एस्टैब्लिशमेंट (CVRDE), चेन्नई में विकसित हुई। तीन संस्करण हैं:
  • MUNTRA-S (निगरानी)
  • MUNTRA-M (खदान पहचान)
  • MUNTRA-N (CBRN — रासायनिक, जैविक, विकिरणीय, परमाणु वातावरण)
  • वज़न: ~8.5 टन; अधिकतम गति: 35 किमी/घंटा
• DRDO रोबोटिक म्यूल: पर्वतीय क्षेत्रों में रसद सहायता के लिए चार पैरों वाला लोकोमोशन रोबोट, जो सैनिकों पर भार कम करता है।

अनुसंधान रोबोटिक्स

• RoboAnalyzer: IIT दिल्ली में प्रोफेसर सुबीर कुमार साहा के समूह द्वारा विकसित। रोबोटिक्स गतिकी, डायनेमिक्स और ट्रजेक्टरी प्लानिंग के शिक्षण एवं अनुसंधान के लिए PC-आधारित 3D रोबोट विश्लेषण सॉफ्टवेयर। 100 से अधिक शैक्षणिक संस्थानों में प्रयुक्त।
• मानव (भारत का पहला 3D प्रिंटेड ह्यूमनॉइड रोबोट): A-SET रोबोटिक्स लैब द्वारा 2014 में विकसित। भारत का पहला 3D-प्रिंटेड ह्यूमनॉइड जिसमें 21 डिग्री ऑफ फ्रीडम, 2 फीट ऊँचाई, शैक्षिक रोबोटिक्स प्रदर्शनों के लिए प्रयुक्त।

औद्योगिक रोबोटिक्स

भारत औद्योगिक रोबोट का बढ़ता बाज़ार है। अंतर्राष्ट्रीय रोबोटिक्स महासंघ (IFR) रोबोट स्थापनाओं में भारत को वैश्विक स्तर पर 9वाँ स्थान देता है, जिसमें ऑटोमोटिव और इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र अग्रणी हैं। प्रमुख नीतिगत सहायता:

• सरकार की उत्पादन-लिंक्ड प्रोत्साहन (PLI) योजना रोबोटिक्स कलपुर्जों के घरेलू विनिर्माण को बढ़ावा देने के लिए
• राष्ट्रीय परिवर्तनकारी गतिशीलता मिशन EV विनिर्माण में रोबोटिक्स की परिकल्पना करता है

स्वास्थ्य सेवा रोबोटिक्स

• SSI मंत्र सर्जिकल रोबोटिक सिस्टम: भारत का पहला स्वदेशी सर्जिकल रोबोटिक प्लेटफॉर्म, SS Innovations द्वारा विकसित, 2023 में CDSCO अनुमोदन प्राप्त। आयातित Da Vinci सिस्टम की तुलना में कम लागत पर न्यूनतम-आक्रामक लैप्रोस्कोपिक सर्जरी सक्षम बनाता है।
• यंत्र हेल्थ रोबोटिक्स और IIT तथा IISc पारिस्थितिकी तंत्र के स्टार्टअप पुनर्वास, कृत्रिम अंग और दूरस्थ सर्जरी रोबोट विकसित कर रहे हैं।

4.2 नैनोतकनीक

नैनोतकनीक क्या है?

नैनोतकनीक 1–100 नैनोमीटर (1 nm = 10⁻⁹ मीटर, लगभग 10 परमाणु चौड़ा) के पैमाने पर पदार्थ के हेरफेर द्वारा नवीन गुणों वाली सामग्री और उपकरण बनाने की तकनीक है। नैनोस्केल पर क्वांटम प्रभाव प्रभावी होते हैं और सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात असाधारण रूप से उच्च होता है।

भारत का नैनो मिशन

2007 में विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के तहत शुरू किया गया नैनो मिशन नैनोतकनीक R&D के लिए भारत का प्रमुख कार्यक्रम है। प्रमुख विवरण:

• Phase I बजट: 1,000 करोड़ रुपये (2007–2017)
• Phase II: NanoSafe और उन्नत अनुप्रयोगों के तहत जारी
• उद्देश्य: नैनोविज्ञान में मूलभूत अनुसंधान, नैनोतकनीक उत्पादों का विकास, मानव संसाधन विकास, अंतर्राष्ट्रीय सहयोग
• प्रमुख केंद्र:
  • नैनो विज्ञान एवं इंजीनियरिंग केंद्र (CeNSE), IISc बेंगलुरु
  • नैनोविज्ञान केंद्र, IIT बॉम्बे
  • राष्ट्रीय नैनोसंरचित सामग्री केंद्र (NCNSM), CSIR-NCL, पुणे

भारत में अनुप्रयोग

स्वास्थ्य सेवा: लक्षित कैंसर चिकित्सा के लिए नैनो-ड्रग डिलीवरी प्रणालियाँ (लिपोसोम-आधारित, पॉलिमर नैनोकण)। CSIR-IGIB ने FelUDA विकसित किया — RT-PCR से सस्ता और तेज CRISPR-Cas9-आधारित नैनोतकनीक-सहायित COVID-19 परीक्षण। चिकित्सा उपकरणों पर नैनो-सिल्वर कोटिंग रोगाणुरोधी गुण प्रदान करती है।

कृषि: नियंत्रित पोषक तत्व मुक्ति के लिए नैनो-उर्वरक (नैनो ज़िंक ऑक्साइड, नैनो NPK) — उपज बनाए रखते हुए इनपुट 50% कम। लक्षित डिलीवरी वाले नैनो-कीटनाशक पर्यावरणीय विषाक्तता कम करते हैं। ICAR (भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद) के चल रहे नैनो-कृषि कार्यक्रम हैं।

पर्यावरण: जल शुद्धिकरण के लिए नैनो-अधिशोषक (नैनो शून्य-संयोजकता लोहा, कार्बन नैनोट्यूब) — भूजल से आर्सेनिक और फ्लोराइड जैसी भारी धातुओं को हटाना। उच्च दक्षता फोटोवोल्टिक्स के लिए नैनो-सक्षम सौर सेल (पेरोव्स्काइट)।

कार्बन नैनोसामग्री (PYQ 2023 — Q23)

• फुलेरेन (C60, बकीबॉल): 1985 में खोजे गए, कार्बन का गोलाकार अपरूप — 60 कार्बन परमाणु फुटबॉल-गेंद विन्यास में। ड्रग डिलीवरी, स्नेहक और सुपरकंडक्टर में अनुप्रयोग।
• कार्बन नैनोट्यूब (CNTs): ग्राफीन शीट को सिलेंडर में रोलित — एकल-दीवार (SWCNT) या बहु-दीवार (MWCNT)। असाधारण तनन शक्ति (स्टील से 100 गुना) और विद्युत चालकता। कम्पोज़िट, ट्रांजिस्टर और जैव-चिकित्सा स्कैफोल्ड में प्रयुक्त।
• ग्राफीन: षट्कोणीय जालक में कार्बन परमाणुओं की एकल परत — ज्ञात सबसे पतली, सबसे मजबूत और सबसे चालक सामग्री। भारत में IIT दिल्ली, IIT मुम्बई और JNCASR बेंगलुरु में ग्राफीन अनुसंधान समूह हैं।

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