உருளையான ஃபோனோனிக் படிகங்களில் இடம்பெயரப்பட்ட திரவங்களின் பண்புகள்
ஃபோனோனிக் படிகங்கள் திரவங்களின் அளவீட்டு பண்புகளை உணர்ந்து புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு புதுமையான அதிர்வுத் தளமாகும், இது ஆராய்ச்சியாளர்களிடமிருந்து ஆர்வத்தை ஈர்க்கிறது.
தி ஜர்னல் ஆஃப் அப்ளைடு இயற்பியலில், பிரான்ஸ் மற்றும் ஜெர்மனியைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழாயின் வெற்றுப் பகுதியை நிரப்பும் ஒரு திரவத்தின் உயிர்வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை உணரும் நோக்கத்திற்காக ஒரு குழாய் ஃபோனோனிக் படிகத்தின் (TPC-Tubular Photonic Crystal) வடிவமைப்பை முன்மொழிகின்றனர்.
“அதன் அளவைப் பொறுத்து, சாதனம் குறைந்த அளவில், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் பயன்பாடுகளில், நடுத்தர அளவில், சிரிஞ்ச்களுக்கான மருத்துவத்தில் அல்லது பெரிய அளவில், சிவில் இன்ஜினியரிங் குழாய்களில் எரிவாயுவை வழிநடத்துவதற்குப் பயன்படுத்தலாம்” என்று ஆசிரியர் யான் பென்னெக் கூறினார்.
ஒலி மற்றும் மீள் அலைகளை வழிநடத்தும், கட்டுப்படுத்தும் மற்றும் கையாளும் திறனுக்காக ஃபோனோனிக் படிகங்கள் அறியப்படுகின்றன. மீள் அலைகளின் பரவலைக் கட்டுப்படுத்தும் இந்த திறன் இலக்கு அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்து ஒரு பரந்த பயன்பாட்டுத் துறையைத் திறந்தது.
குழாயில் துவைப்பிகள் அவ்வப்போது அமைக்கப்பட்ட TCP-யை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆய்வு செய்தனர். கலப்பு திட/திரவ அமைப்பு எவ்வாறு முழுமையான அல்லது துருவமுனைப்பு சார்ந்த பட்டை இடைவெளிகளை வழங்க முடியும் என்பதை அவர்கள் நிரூபித்தனர்.
அவ்வப்போது கட்டமைப்பிற்குள் ஒரு ஃபேப்ரி-பெரோட் (F-P) குழியை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பட்டை இடைவெளிகளுக்குள் முகடுகளை உருவாக்கி, டிரான்ஸ்மிஷன் ஸ்பெக்ட்ரமில் உள்ள பாஸ்பேண்டுகளுக்குள் சாய்ந்தனர்.
குழாயின் உள்ளே பாயும் திரவத்தின் அடர்த்தி மற்றும் ஒலியின் வேகத்திற்கு இந்த சிகரங்கள் மற்றும் டிப்ஸ் உணர்திறன் கொண்டதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது, ஒலி வேகத்தை விட நிறை அடர்த்தியின் மாறுபாடுகளுக்கு அதிக உணர்திறனைக் காட்டுகிறது. திரவ/திட இடைமுகத்தில் F-P முறைகளின் போதுமான வலுவான இணைப்பு காரணமாக TPC ஆனது பயன்பாடுகளை உணரும் ஒரு புதுமையான தளமாக மாறும்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் 3D பிரிண்டரைப் பயன்படுத்தி, அமைப்பின் ஒரு சோதனையை நடத்துவார்கள், மேலும் திரவத்தின் முழுத் தீர்மானத்தை எடுக்க அனைத்து இயற்பியல் அளவுருக்களான அடர்த்தி, வேகம், பாகுத்தன்மை ஆகியவற்றில் வேலை செய்வார்கள். அவர்கள் தெர்மோ பிசுபிசுப்பு சமன்பாடுகளை அறிமுகப்படுத்துவார்கள் மற்றும் உணர்திறன் வாயு மற்றும் திரவங்களுக்கு இடையே ஒப்பீடுகளை நடத்துவார்கள்.
கண்டுபிடிப்புகள் திரவத்தில் ஒலி மெட்டா மேற்பரப்புகளின் (AMM-Acoustic Meta Surface) வளர்ச்சியை பாதிக்கின்றன. இப்போது வரை, AMM முக்கியமாக காற்றில் உருவாக்கப்பட்டது. நீருக்கடியில் பயன்பாடுகளுக்கு AMM கருத்தைப் பயன்படுத்துவதில் அதிக ஆர்வம் உள்ளது.
“Tubular Phononic Crystal Sensor” என்ற கட்டுரை அப்டெல்லாடிஃப் குடிடா, யான் பென்னெக், விக்டர் ஜாங், ஃப்ரைடர் லக்லம், மைக்கேல் ஜே. வெல்லேகூப், நிகோலாய் முகின், டாக்டர் ரால்ஃப் லக்லம், பெர்னார்ட் பொனெல்லோ மற்றும் பஹ்ராம் ஜஃபாரி-ரூஹானி ஆகியோரால் எழுதப்பட்டது. இக்கட்டுரை செப்டம்பர் 14, 2021 இல் தி ஜர்னல் ஆஃப் அப்ளைடு இயற்பியலில் வெளியிடப்பட்டது.
References: