அணு மட்டத்தில் பொறியியல்
தொழில்நுட்பத்தின் மினியேட்டரைசேஷன் தொடர்கையில், விஞ்ஞானிகள் அணு மட்டத்தில் பொருட்களை பொறியியலாக்குவதற்கு முயல்கின்றனர். நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸில், முன்னோடி ஆராய்ச்சிக்கான ரிக்கன் கிளஸ்டர் மற்றும் மேம்பட்ட ஃபோட்டானிக்ஸிற்கான ரிக்கன் மையத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஒத்துழைப்பாளர்களுடன் சேர்ந்து, ஒளியியல் தரமான கார்பன் நானோகுழாய்களை ஒரு கரைப்பான் இல்லாமல் துல்லியமாக நிலைநிறுத்த பரிமாற்ற நுட்பத்தை தெரிவிக்கின்றனர்.
கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஒளி-உமிழும் டையோட்கள், ஒற்றை-எலக்ட்ரான் டிரான்சிஸ்டர்கள் அல்லது ஒற்றை ஃபோட்டான் மூலங்கள் போன்ற பயன்பாடுகளில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வகை பொருள். அவை அடிப்படையில் குறிப்பிட்ட வழிகளில் முறுக்கப்பட்ட கிராஃபீனின் குழாய்களாகும், மேலும் அவை முறுக்கப்பட்ட விதம் விரும்பிய பண்புகளை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானதாகும். விரும்பிய பண்புகளைக் கொண்ட சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கு நானோகுழாய்களின் நிலை மற்றும் நோக்குநிலையை துல்லியமாக கையாளுதல் தேவைப்படுகிறது, அதோடு சிராலிட்டி எனப்படும் ஒரு பண்பு, இது எவ்வளவு முறுக்கப்பட்டிருக்கிறது என்பதை விவரிக்கிறது. இருப்பினும், மூலக்கூறுகளை துல்லியமாக கையாளுவது கடினம், இருப்பினும், கரைப்பான்கள் அல்லது அதிக வெப்பநிலை சிகிச்சையைப் பயன்படுத்துவது தவிர்க்க முடியாமல் நானோகுழாய்களை அழுக்காக விட்டுவிட்டு, அவற்றின் ஒளியியல் பண்புகளுக்கு இடையூறாக இருக்கிறது.
இந்த சிக்கலை தீர்க்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் நானோகுழாய்களை கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்தாமல் பொறியியலாக்குவதற்கான வழியைத் தேடினர். எண்ணெயிலிருந்து பெறப்பட்ட ஆந்த்ராசீன் என்ற வேதிப்பொருளை அவர்கள் ஒரு முக்கியப் பொருளாகப் பரிசோதித்தனர். முக்கியமாக, அவர்கள் விரும்பிய இடத்திலேயே அதை எடுத்துச் செல்ல ஆந்த்ராசீனின் ஒரு சாரக்கடையில் நானோகுழாயை எடுத்தார்கள், பின்னர் அந்திரசீனை பதப்படுத்துவதற்கு வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தினர். பரிமாற்றத்தின் போது நானோகுழாய்களின் ஒளிமின்னழுத்தத்தை கண்காணிப்பதற்கான ஒரு முறையையும் அவர்கள் உருவாக்கினர், விரும்பிய ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்ட நானோகுழாய் சரியான இடத்தில் வைக்கப்படுவதை உறுதிசெய்தது.
உலர் பரிமாற்றத்தைத் தொடர்ந்து, மீதமுள்ள நானோகுழாய்கள் பிரகாசமான ஒளிமின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன, அசல் மூலக்கூறை விட 5,000 மடங்கு பிரகாசமாக உள்ளன, இது ஒரு ஒளியியல் சாதனங்களுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும் என்று குழு உறுதிப்படுத்தியது. கூடுதலாக, குழுவானது நானோகுழாயை நானோமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் ரெசனேட்டரின் மேல் துல்லியமாக நிலைநிறுத்த முடிந்தது, இது ஒளி உமிழ்வு பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது.
ஆய்வறிக்கையின் முதல் எழுத்தாளரான ரிக்கன் கிளஸ்டரின் முன்னோடி ஆராய்ச்சியின் கெய்கோ ஓட்சுகாவின் கூற்றுப்படி, “இந்த தொழில்நுட்பம் விரும்பிய பண்புகளைக் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களிலிருந்து நானோ சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கு மட்டுமல்லாமல், உயர்-வரிசை நிர்மாணத்திற்கும் பங்களிக்கும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம். அணு அடுக்கு பொருட்கள் மற்றும் பிற நானோ கட்டமைப்புகளின் கட்டுறா கலவையை அடிப்படையாகக் கொண்ட அமைப்புகள்.” என்று கூறினார்.
குழுவின் தலைவரான யுய்சிரோ கட்டோ கூறியதாவது, “இந்த தொழில்நுட்பம் நானோ தொழில்நுட்பத்திற்கு அப்பாற்பட்ட அணு வரையறுக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்கு பங்களிக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இதில் அணு மட்டத்தில் துல்லியமான கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட பொருட்கள் ஏற்கனவே உள்ள பொருட்களிலிருந்து வேறுபட்ட செயல்பாடுகளை வடிவமைத்து உருவாக்க கட்டுமானத் தொகுதிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.”
References: