युनिकोड
फुटुङ रिसर्च इन्स्टिच्युटका अनुसन्धानकर्ताहरुले नेपालमै ‘नानो फोटोनिक्स चिप’ बनाएका छन्। डा. असीम ढकाल नेतृत्वको टोलीले यो सफलता हात पारेको हो।
नानोफोटोनिक्सलाई नानो–प्रविधि, इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङ, अप्टिक्स र अप्टिकल इन्जिनियरिङको एउटा हाँगा मानिन्छ। जसले नानोमिटरको तहमा प्रकाशको व्यवहार कस्तो हुन्छ र नानोमिटर आकारका वस्तुले प्रकाशसँग कसरी अन्तर्क्रिया गर्छ भन्नेबारे अध्ययन गर्छ।
‘कम्प्युटेसन र सेन्सिङमा इलेक्ट्रोनिक्सलाई प्रतिस्थापन गर्ने विषयमा संसारभर खोज भइरहेको छ। त्यसमा फोटोनिक्स प्रमुख हो। तर, सर्वसाधारणले प्रयोग गर्नेगरी यो प्रविधि आउन अझै २०–२५ वर्ष लाग्नसक्ने अनुमान छ,’ ढकालले नेपाखबरसँग भने, ‘इलेक्ट्रोनिक्समा काम गरिरहेकाहरुले फोटोनिक्सको अनुसन्धानमा लगानी गर्न थालेका छन्। नयाँ प्रविधि फोटोनिक्समा आधारित हुन्छ भनेर लागेका छन्। हामीले पनि नेपालमै यस विषयमा अनुसन्धान गरिरहेका छौँ।’
मे महिनामा अप्टिकल सोसाइटी अफ अमेरिकाको ख्यातिप्राप्त प्टिक्स एक्सप्रेस जर्नलमा ढकाल र उनको टोलीले गरेको खोजसम्बन्धी अध्ययन प्रकाशित छ। सो अध्ययन सर्वाधिक डाउनलोड भएको उत्कृष्ट ५ आलेखमध्ये पनि पर्न सफल भयो।
‘हामीले बनाएको अप्टिकल चिपबाट प्रकाश ९० डिग्रीको कोणमा सिलिन्डर आकृतिमा फोकस हुन्छ,’ ढकालले भने, ‘यस प्रकारको लेन्स संसारमै बनेको छैन। पिअर रिभ्यु भएपछि जर्नलमा प्रकाशित भएको हो। तर, काम भने हामीले दुई वर्षदेखि गर्दै आएका छौँ।’
आफूले बनाएको लेन्सको व्यास करिब पाँच सय माइक्रोन र लेन्सद्वारा बनेको फोकसको लम्बाइ सात सय माइक्रोन रहेको उनले बताए। ढकालको टोली अहिले त्यो लेन्स प्रयोगको विषयमा अनुसन्धानरत छ।
आँखाको परीक्षणमा प्रयोग हुँदै आएको ‘अप्टिकल कोहिरेन्स टोमोग्राफी’को प्रयोग गरेर फोक्सोको भित्री भागको परीक्षणमा उपयोग गर्ने हिसाबले सो लेन्सको अनुसन्धान भइरहेको उनले बताए।
‘फोक्सोमा इन्डोस्कोपी गरेर थ्रिडी स्क्यान गर्न सिटी स्क्यान र एमआरआईको रिजोलुसन पुग्दैन। त्यसका लागि अप्टिकल प्रविधिको विकासको काम भइरहेको छ,’ उनले भने।
उनलाई यस काममा अमेरिकाको यल विश्वविद्यालयबाट मेकानिकल इन्जिनियरिङमा पोस्ट डक्टरल गरेर फर्केका डा. रिजन महर्जन र पेकिङ विश्वविद्यालयबाट फर्केका डा. प्रवीण भट्टराईले सघाइरहेका छन्।
फोटोनिक्स चिपले इलेक्ट्रोनिक्स चिपभन्दा सयौँ गुणा चाँडो र किफायती काम गर्छ। तर, उर्जा एकदमै कम खपत गर्छ। जसले लागत पनि घटाउँछ। जसरी इलोक्ट्रोनिक्समा इलोक्ट्रोनलाई विभिन्न सर्किटमा प्रसार गरेर काम हुन्छ, त्यसैगरी फोटोनिक्समा फोटोनको प्रयोग हुन्छ। फोटोन भनेको प्रकाशको कण हो। ब्रम्हाण्डमा सबैभन्दा बढी गति प्रकाशकै हुन्छ।
फोटोनिक्समा अप्टिकल फाइबर कम्युनिकेसनको प्रविधि पनि पर्छ। त्यस्तै, सेन्सिङसम्बन्धी काम पनि यसैअन्तर्गत पर्छ।
‘इलेक्ट्रोन भन्दा फोटोनको गति बढी हुन्छ। यसले लागत पनि घटाउँछ। इलेक्ट्रोन हिँड्दा ताप उत्पन्न हुन्छ तर फोटोन हिँड्दा कम मात्रामा ताप उत्पन्न हुन्छ। इलेक्ट्रोनिक्स चिपको क्षमता अहिलेको भन्दा धेरै बढाउन सम्भव छैन। त्यसलाई सानो बनाउँदै लैजान पनि सकिन्न,’ ढकालले भने।
फोटोनिक्ससम्बन्धी अनुसन्धानका लागि उनलाई बेलायतको इन्जिनियरिङ एन्ड फिजिकल काउन्सिलले सहयोग उपलब्ध गराउँदै आएको छ।
चार अनुसन्धान
ढकालको प्रयोगशाला पहिले गोलढुंगामा थियो।
‘सबैलाई आउजाउ गर्न सजिलो होस् भनेर अहिले ललितपुरको बालकुमारीमा सारेका छौँ,’ ढकालले भने।
‘हामीले गरिरहेको अनुसन्धान प्रारम्भिक चरणको होइन। एड्भान्स प्रकृतिको हो। फिजिक्स र इन्जिनियरिङको संयोजन हो। यसमा बहुविधात्मक विषय छन्,’ ढकालले नेपालखबरसँग भने, ‘आधारभूत रुपमा भौतिक विज्ञानको विषय हो। तर, त्यसलाई प्रभावकारी प्रयोग गर्ने भनेपछि इन्जिनियरिङको विषय पनि आउने नै भयो। प्रयोगशाला पनि त्यसैअनुसारको बनाएका छौँ।’
ढकालका अनुसार प्रयोगशालामा चार वटा विषयमा अनुसन्धान भइरहेका छन्।
नानोफोटोनिक चिपका अतिरिक्त पानीमा रहेको विषाक्त वस्तु पत्ता लगाउने ‘अल्ट्रा भायोलेट रे’ मा आधारित स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रविधिको विकास गर्ने प्रयास पनि भइरहेको छ। यससम्बन्धी अनुसन्धान डा. अनुषा थापाले गरिरहेकी छन्।
‘पानीमा विभिन्न प्रकारको जीवाणु, विषादीहरुले जनस्वास्थ्यमा ठूलो समस्या ल्याइरहेको छ। त्यसलाई पत्ता लगाउन अल्ट्राभायोलेट स्पेक्ट्रोस्कोपीको विकास गर्दैछौँ,’ ढकालले भने, ‘हाम्रो उदेश्य गाउँगाउँमा पु¥याउन सक्ने उपकरण होस्, कम्तीमा पालिकास्तरसम्म पु¥याउन सकियोस् र जसबाट जाँच गर्न सकियोस् भन्ने हो। महामारी फैलिएको कुनै स्थानमा जाँदा त्यसको प्रयोगले प्रदुषित पानी पत्ता लगाउन सकियोस् भन्ने उदेश्य छ।’
त्यसैगरी नेपाल विज्ञान तथा प्रविधि प्रज्ञा प्रतिष्ठान (नास्ट)सँगको सहकार्यमा सस्तोमा पीसीआर प्रविधि विकास पनि गरिँदैछ। पीसीआर प्रविधि निर्माण गरेर नेपाल विज्ञान प्रविधि प्रज्ञा प्रतिष्ठान नास्टमा बुझाइएको ढकालले बताए।
‘विदेशमा यो प्रविधि विकास भएपनि नेपालमै सस्तो रुपमा प्रविधि कसरी निर्माण गर्ने भनेर थप अनुसन्धान आवश्यक छ,’ उनले भने, ‘विदेशमा पीसीआर प्रविधि धेरैअघि विकास भएको हो। उनीहरुसँग प्रतिस्पर्धा गर्न गाह्रो देखिन्छ।’
त्यसैगरी फोटोनिक चिप र लेन्सहरु उत्पादन गर्नका लागि विदेशमा भर पर्नु परेको अवस्थालाई अन्त्य गर्न तथा प्रविधिमा रहेको खाडललाई कम गर्ने विषयमा अनुसन्धान भइरहेको ढकालले बताए।
चिप डिजाइनलगायतका सबै काम नेपालमै गर्न सक्ने भए पनि उत्पादन भने विदेशमा हुँदै आएको छ।
‘कोभिडले के देखाएको छ भने सबै कुरा विदेशमा भर पर्नु भनेको राम्रो होइन। आफैँले गर्नुपर्ने हुन्छ,’ उनले भने, ‘अहिले लेन्स वा चिपको उत्पादन हामीले विदेशमा गरिरहेका छौँ तर त्यसलाई नेपालमै कसरी गर्न सकिन्छ भन्ने विषयमा पनि अनुसन्धान भइरहेको छ।’
शून्यबाट सुरुवात
युरोपबाट फोटोनिक्स विषयमा ‘पोस्ट डक्टरल’ गरेपछि २०७२ सालमा नेपाल फर्केका ढकालले विज्ञान तथा अन्य क्षेत्रमा काम गरिरहेका साथीहरुसँग मिलेर इन्स्टिच्युट स्थापना गरेका थिए।
आफूले नेपालमा शून्यबाट अनुसन्धान सुरु गरेको र अहिले विदेशीहरु पनि चकित पर्ने गरेको उनले सुनाए।
‘अन्तर्राष्ट्रिय सम्मेलन वा अन्य कार्यक्रमहरुमा जाँदा नेपालमा फोटोनिक्सको अनुसन्धान भइरहेको छ भन्दा अरुले आश्चर्य व्यक्त गर्छन्। भारत र चीनबाहेक यसबारे विकासोन्मुख देशहरुमा खासै अनुसन्धान हुँदैन,’ ढकालले भने, ‘मैले यही विषयको अध्ययन गरेँ। भाग्यले भनौँ वा दुर्भाग्यले नेपालमै आएर अनुसन्धान गर्न मन लाग्यो र नेपालमै शून्यबाट सुरुवात गरेँ।’
नेपालजस्तो कम आय भएको मुलुकमा यी अनुसन्धान गर्न निकै कठिन भएको उनको भनाइ छ। उनको ल्याबमा रहेको एउटै टेबलको मूल्य एक करोड रुपैयाँ पर्ने उनले बताए।
यस्तो खर्चिलो काम राज्यको सहयोगबिनै सुरु गरेका उनले थुप्रै साथीहरुसँग सहकार्यको प्रयास गरेका थिए।
‘सुरुवात गर्न निकै कठिन भयो। विभिन्न क्षेत्रमा अध्ययन गर्दै आएका साथीहरुसँग छलफल पनि गरेको थिएँ। तर, त्यसबेला अघि बढ्न सकिएन,’ उनले भने, ‘नेपालमै फर्केपछि विभिन्न क्षेत्रमा काम गर्ने साथीहरुलाई सदस्य बनाएर गैरनाफामूलक अनुसन्धान संस्था दर्ता ग¥यौँ र काम सुरु ग¥यौँ।’
सो संस्थाको नाम हो– फुटुङ रिसर्च इन्स्टिच्युट। यसमा अहिले १४ जना वैज्ञानिक विभिन्न विषयको अनुसन्धानमा संलग्न छन्।
‘चार जना पोस्ट डक्टरल छौँ,’ ढकालले भने, ‘पाँच जना मास्टर्स लेभलका साथीहरु छौँ।’
तर, तीमध्ये ढकालले मात्रै फोटोनिक्स विषय पढेका हुन्।
‘अन्य साथीहरु यहाँ आएपछि सिकेर पारंगत भसक्नु भयो। सिक्दै काम गरिरहनु भएको छ। अन्तर्राष्ट्रियस्तरको काम गर्न सफल भएको प्रमाणित पनि गर्नु भएको छ,’ उनले भने।
अध्ययन
विद्यालय शिक्षा सिद्धार्थ वनस्थलीबाट सुरु गरेका ढकालले एसएलसी होली गार्डेनबाट दिएका थिए।
‘प्लस टु भने वनस्थलीबाटै सकेको हो। त्यसपछि कोलम्बो प्लान अन्तर्गत भारतीय दूतावासले दिने छात्रवृत्तिमा भारतमा इलेक्ट्रोनिक्स इन्जिनियरिङ पढेँ,’ ढकालले भने।
चार वर्ष पढेर आएपछि उनले तत्कालीन मेरो मोबाइल (हालको एनसेल) मा काम गर्न थाले। त्यहाँ उनले अप्टिकल फाइबर नेटवर्कको टिम लिडरको रुपमा पाँच वर्ष काम गरे।
त्यसपछि युरोपेली संघले प्रदान गरेको एरास्मस मन्डस छात्रवृत्ति प्राप्त गरे। त्यसमा फोटोनिक्समा मास्टर्स गरे।
‘मास्टर्स कार्यक्रमका संयोजक रहनु भएको प्राध्यापकले नै मसँग पीएचडी गर्छस् भनेर सोध्नुभयो। त्यसपछि गेन्ट विश्वविद्यालयबाट पीएचडी गरेको हो,’ उनले भने।
गेन्ट विश्वविद्यालय आइमेक (इन्टर युनिभर्सिटी माइक्रो इलेक्ट्रोनिकस सेन्टर) को सदस्य हो। यो धेरै संस्था मिलेर बनाएको गैरनाफामूलक संस्था हो। जसमा धेरै वटा विश्वविद्यालयको सञ्जाल छ।
‘यो सहकार्यको परियोजनाजस्तो हो। त्यसमा एक वर्ष पोस्ट डक्टरल गरेँ,’ ढकालले भने, ‘यो छात्रवृत्तिमा दुईतीन वटा देशमा घुमेर पढ्ने हो।’
उनले मुख्य रुपमा बेल्जिमय र स्कटल्यान्डमा अध्ययन गरेका थिए। ढकाल नवलपरासीको गैँडाकोटमा स्थापनाको चरणमा रहेको नेपाल विश्वविद्यालयको विकास समितिका सदस्य पनि हुन्।
प्रतिक्रिया