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पदार्थ, नैनोप्रौद्योगिकी और उन्नत विनिर्माण

पदार्थ और उन्हें बनाने के तरीके: नैनो पदार्थ और स्वास्थ्य में उनके उपयोग, स्मार्ट और उन्नत पदार्थ, संयुक्त पदार्थ, तकनीकी वस्त्र, तथा 3D प्रिंटिंग। प्रारंभिक परीक्षा में स्वास्थ्य में नैनो प्रौद्योगिकी, जियोटेक्सटाइल के उपयोगों और 3D प्रिंटिंग के अनुप्रयोगों के बारे में पूछा जा चुका है।

UPSC पूछ चुका है

Prelims 2018: 3D प्रिंटिंग के अनुप्रयोग
Prelims 2015: स्वास्थ्य में नैनो प्रौद्योगिकी, लक्षित औषधि वितरण और जीन चिकित्सा

प्रयोगशाला में विकसित हीरे

Prelims

प्राकृतिक खदानें घट रही हैं, और रिएक्टर में उगाया गया रत्न उसकी नकल नहीं, वही पदार्थ होता है। इसलिए दोनों में अंतर गुणवत्ता का नहीं, उद्गम का है, और व्यापार का विवाद भी वहीं टिका है।

उच्च दाब, उच्च तापमान (High Pressure, High Temperature, HPHT) संश्लेषण पृथ्वी के मैंटल की परिस्थितियों की नकल करता है।
रासायनिक वाष्प निक्षेपण (Chemical Vapour Deposition, CVD) किसी गैस से कार्बन को हीरे के बीज पर जमा करता है।
उगाया गया रत्न खनित रत्न से सस्ता होता है और उसका पता लगाना आसान होता है।

क्या बदला

4 Aug 2026
- संघर्ष हीरे अब भी किम्बरले प्रक्रिया से बच निकलते हैं, जो प्रयोगशाला में उगाए गए पत्थर के पक्ष में दिए जाने वाले तर्क का एक हिस्सा है।
- भारत अपने स्वयं के उत्पादन और अनुसंधान में निवेश कर रहा है।
The Hindu, 4 Aug 2026: Lab-grown diamonds as an alternative to mined stones (opens in a new tab)

जूट जियोटेक्सटाइल

Prelims

जूट का सबसे पुराना बाज़ार बोरा है और सबसे नया सिविल इंजीनियरी, जहाँ उससे बुना जियोटेक्सटाइल (geotextile) ज़मीन के ऊपर नहीं, ज़मीन के भीतर बिछाया जाता है। किसी ढलान को तब तक थामे रखने वाले कपड़े को, जब तक वनस्पति की जड़ें न जम जाएँ, पौधों से अधिक टिकने की आवश्यकता नहीं; इसलिए यहाँ जैव अपघटनीयता दोष नहीं, बल्कि उद्देश्य है।

जूट जियोटेक्सटाइल तटबंध और नदी तट की ढलानों की रक्षा करता है, क्षरित भूमि पर वनस्पति उगाने में सहायता करता है और सड़क तथा रेल की नींव के नीचे बिछाया जाता है।
यह रेशा Corchorus capsularis, यानी सफेद जूट, और Corchorus olitorius, यानी तोसा जूट से मिलता है।

क्या बदला

7 Sep 2026
PIB, 7 Sep 2026: Jute: India's Golden Fibre, Sustaining livelihoods through innovative policy interventions (opens in a new tab)

UPSC पूछ चुका है

Prelims 2020: पर्यावरणीय रूप से टिकाऊ ग्रामीण सड़कों में जियोटेक्सटाइल

थैलियम कॉपर सेलेनाइड

Prelims

तापविद्युत पदार्थ (thermoelectric material) तापमान के अंतर को सीधे बिजली में बदल देता है, इसलिए ठंडी हवा के बगल में गर्म चिमनी अपने आप में एक जनित्र है। कठिनाई यह है कि उसे बिजली का सुचालक और ऊष्मा का कुचालक, दोनों होना पड़ता है, और इसीलिए खोज ऐसे क्रिस्टलों की है जिनकी जालक ऊष्मा को ठीक से नहीं ले जाती।

क्या बदला

14 Sep 2026
- बेंगलुरु में विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के स्वायत्त संस्थान, जवाहरलाल नेहरू उन्नत वैज्ञानिक अनुसंधान केंद्र (JNCASR) ने पाया कि थैलियम कॉपर सेलेनाइड (TlCu₅Se₃) में ऊष्मा तरंग जैसे ढंग से चलती है।
- ऊष्मा फोनॉन के रूप में नहीं, बल्कि एक तरंग के रूप में चली; फोनॉन वे जालक कंपन हैं जो सामान्यतः उसे ले जाते हैं।
- वह अति निम्न जालक तापीय चालकता इस क्रिस्टल को 1.7 का zT देती है।
- औद्योगिक अपशिष्ट ऊष्मा से बिजली प्राप्त करना इसका दावा किया गया उपयोग है।
PIB, 14 Sep 2026: Unusual wave-like heat transport in crystalline solid signals breakthrough converting waste heat in industries (opens in a new tab)

पीजोइलेक्ट्रिक पेप्टाइड

Prelims

दाबविद्युत पदार्थ (piezoelectric material) दबाने या मोड़ने पर आवेश देता है, और अब तक जो उपयोगी रहे हैं वे कठोर, अकार्बनिक और शरीर के भीतर अवांछित रहे हैं। पेप्टाइड, जो प्रोटीन की जैव अपघटनीय इकाइयाँ हैं, इनमें से कुछ भी नहीं हैं।

दाबविद्युत के लिए असममित केंद्र वाली संरचना आवश्यक है, यानी ऐसी संरचना जिसमें सममिति का कोई केंद्र न हो, ताकि आणविक द्विध्रुव एक दूसरे को काटने के बजाय एक दिशा में पंक्तिबद्ध हो जाएँ।

क्या बदला

3 Sep 2026
- बेंगलुरु स्थित विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के संस्थान, नैनो एवं मृदु पदार्थ विज्ञान केंद्र (CeNS) ने पेप्टाइड को पीजोइलेक्ट्रिक बनाया।
- केवल जल में ये पेप्टाइड बिना किसी अनुक्रिया के नैनोतंतु बनाते हैं; एक प्रतिशत सह विलायक इस गुण को चालू कर देता है।
- सह विलायक रसायन को बदले बिना ठीक उसी क्रम में Chiral self-assembly को प्रेरित करता है।
- प्रत्यारोपण योग्य संवेदक, इलेक्ट्रॉनिक त्वचा और हृदय की धड़कन से चलने वाले पहनने योग्य उपकरण इसके दावा किए गए उपयोग हैं।
PIB, 3 Sep 2026: Tiny molecular switch enables nature-inspired biomaterials for self-powered healthcare (opens in a new tab)

3D प्रिंटेड अस्थि ग्राफ्ट

Prelims

ग्राफ्ट को उस रिक्ति में ठीक बैठना होता है जिसे वह भरता है, और यही इस बात का तर्क है कि उसे रोगी दर रोगी प्रिंट किया जाए। शरीर के भीतर रखी जाने वाली सामग्री का विषहीन और ऊतक अनुकूल होना भी आवश्यक है, और इनमें सर्वोत्तम वे हैं जो पुनःअवशोषणीय (resorbable) हों, यानी नए ऊतक के उनकी जगह लेते जाने के साथ घुलती जाएँ।

प्रौद्योगिकी विकास बोर्ड (Technology Development Board, TDB) प्रौद्योगिकी विकास बोर्ड अधिनियम, 1995 के अंतर्गत एक वैधानिक निकाय है।
यह किसी सिद्ध प्रौद्योगिकी को व्यावसायिक उत्पादन तक ले जाने का खर्च उठाता है, न कि उसके पीछे के अनुसंधान का।
ये ग्राफ्ट हाइड्रॉक्सीएपेटाइट से प्रिंट किए जाते हैं, जो अधिकांश हड्डी और दंत इनैमल का कैल्शियम फॉस्फेट खनिज है, और बीटा-ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट से; दोनों Bioceramics हैं।

क्या बदला

9 Sep 2026
- प्रौद्योगिकी विकास बोर्ड ने एक कंपनी को रोगी विशिष्ट अस्थि ग्राफ्ट की 3D प्रिंटिंग के लिए वित्तपोषित किया।
- दो प्रिंटिंग मार्ग बताए गए: डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग (DLP), जो प्रक्षेपित छवि से पूरी परत को जमा देती है, और एक्सट्रूज़न, जो एक नोज़ल से लेई को बाहर धकेलती है।
PIB, 9 Sep 2026: TDB-DST Supports M/s Ceramat Private Limited for Commercialisation of 3D-Printed Patient-Specific Bone Grafts (opens in a new tab)

भारतीय प्रयोगशाला परिणाम, 2026

Prelims

Date	परिणाम	एक पंक्ति में	Source
30 Jul 2026	Treating biopharmaceutical wastewater	BITS Pilani Hyderabad; disinfects and recovers water and biogas	The Hindu, 30 Jul 2026: Researchers develop low-energy system to treat biopharmaceutical wastewater (opens in a new tab)
24 Jul 2026	Zinc air battery electrolyte	Silica and zinc oxide nanoparticles in the electrolyte curb corrosion and speed the oxygen reactions	PIB, 24 Jul 2026: Slew of technologies developed to enable electrically rechargeable Zinc-air batteries (opens in a new tab)
22 Jul 2026	Borophene as a lubricant additive	A one atom thick sheet of boron cut the friction of castor oil by about 42 per cent at 0.1 per cent by weight	PIB, 22 Jul 2026: Borophene-based green lubricant can help save energy (opens in a new tab)
22 Jul 2026	Oral cancer cells and low frequency ultrasound	Indian Institute of Science; the ultrasound damaged cancer cells and spared normal ones	The Indian Express, 22 Jul 2026: IISc researchers find oral cancer cells are selectively vulnerable to low frequency ultrasound (opens in a new tab)
17 Jul 2026	Porous organic anode	A covalent organic framework anode reached 80 per cent charge in about a minute and also stores sodium	PIB, 17 Jul 2026: Ultrafast organic anodes designed for next-generation rechargeable batteries (opens in a new tab)
15 Jul 2026	Kevda fossils from Assam	Birbal Sahni Institute; 24 million year old Pandanus leaves show India was a refuge for the lineage	PIB, 15 Jul 2026: Plant of yielding the fragrant kewra is older than human civilization & predates Himalaya formation (opens in a new tab)
14 Jul 2026	Room temperature ammonia sensor	Centre for Nano and Soft Matter Sciences; detects 319 parts per billion without a heater and can run on power from body movement	PIB, 14 Jul 2026: New ultra-sensitive ammonia sensor can enable portable, self-powered, wearable devices to prevent toxic gas exposure (opens in a new tab)
8 Jul 2026	Yak collar	ICAR centre at Dirang; a tracking collar for yaks, of which India has about 58,000, nearly half in Ladakh	The Hindu, 8 Jul 2026: Deadly bird virus PaBV-4 identified for first time in India (opens in a new tab)
7 Jul 2026	Strain tunes a metal's plasma frequency	Shown in titanium nitride films, which suit ordinary chip fabrication	PIB, 7 Jul 2026: Researchers show optical properties of metals can be tuned opening new route to programmable nanophotonic devices (opens in a new tab)
2 Jul 2026	Steel joined to a nickel superalloy by 3D printing	ARCI built stainless steel on Inconel 718 by laser powder bed fusion with no cracks; useful for turbine parts	PIB, 2 Jul 2026: Breakthrough in superalloy bi-metallic structures through additive manufacturing can reduce import of super-alloys (opens in a new tab)
1 Jul 2026	Why the Klemens model fails for metals	IIT Delhi, using a Raman facility built in house, on ruthenium dioxide	The Hindu, 1 Jul 2026: Scientists use budget tech to probe long-standing physics mystery (opens in a new tab)