துகள்களின் அதிகமான செயல்திறன்
விஞ்ஞானிகள் உயிரியல் மற்றும் வேதியியல் முகவர்களை சோதனைக் குழாய்களில் அசைப்பதன் மூலம் சோதனைகளைச் செய்தனர்.
இப்போதெல்லாம், அவை தபால்தலைகளின் அளவை மைக்ரோஃப்ளூயடிக் சில்லுகளைப் பயன்படுத்தி ஆராய்ச்சியை தானியக்கமாக்குகின்றன. இந்த சிறிய சாதனங்களில், மில்லியன் கணக்கான நுண்ணிய துகள்கள் நீர்த்துளிகளில் பிடிக்கப்படுகின்றன, ஒவ்வொரு நீர்த்துளியும் ஒரு சோதனைக்கு “சோதனைக் குழாயாக” செயல்படுகின்றன. சில்லு இந்த பல துளிகளையும், ஒரு நேரத்தில், ஒரு சிறிய சேனலின் மூலம் ஒரு லேசர் ஒவ்வொரு கடந்து செல்லும் துளியையும் ஒவ்வொரு நொடியும் ஆயிரக்கணக்கான சோதனை முடிவுகளை பதிவுசெய்கிறது.
இந்த சில்லுகள் புதிய நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை சோதித்தல், மருந்து கலவைகளை திரையிடுதல், ஒற்றை உயிரணுக்களின் டி.என்.ஏ மற்றும் ஆர்.என்.ஏ ஆகியவற்றை வரிசைப்படுத்துதல் மற்றும் விஞ்ஞான கண்டுபிடிப்பின் வேகத்தை விரைவுபடுத்துதல் போன்ற விஷயங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இருப்பினும், பிரச்சனை என்னவென்றால், புனலின் குறுகிய முடிவை நோக்கி ஓடும் நீர்த்துளிகள் நெரிசலாகி மோதுகின்றன, பழைய நாட்களில் சோதனைக் குழாய்களை சிதறடிப்பது போல, சோதனைகளை தவறாக வழிநடத்தும் வகையில் உடைந்து விடும். ஸ்டான்ஃபோர்டு ஸ்கூல் ஆப் இன்ஜினியரிங் மெக்கானிக்கல் இன்ஜினியரிங் இணை பேராசிரியர் சிண்டி டாங் கூறுகையில், “இது ஒரு போக்குவரத்து பிரச்சினை, பல பாதைகள் ஒரு டோல்பூத் வழியாக கசக்க முயற்சிக்கிறது.” என்கிறார்.
ஆனால் அவரது ஆய்வகம் சமீபத்தில் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சோதனைகளை எவ்வாறு மிகச் சிறப்பாகச் செய்ய முடியும் என்பதைக் காட்டியது, இது சிறிய “போக்குவரத்து வட்டங்களின்” புனலின் அடிப்பகுதிக்கு அருகில் வைப்பதன் மூலம் நீர்த்துளிகள் ஒரு ஒழுங்கான பாணியில் வரிசையாக அமைகிறது, இதனால் அவை மிகக் குறைந்த மோதல்களுடன் கணினி மூலம் பெரிதாக்க முடியும்.
கண்டுபிடிப்பை விவரிக்கும் தேசிய அறிவியல் அகாடமியின் செயல்முறைகளில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வறிக்கையில், அவரும் அவரது குழுவும், முன்னாள் ஸ்டான்போர்ட் பொறியியல் பட்டதாரி மாணவர் அலிசன் பிக் தலைமையில், போக்குவரத்து வட்டம் அமைப்பில் ஒப்பிடும்போது துளி முறிவுகள் ஆயிரம் மடங்கு குறைவாகவே நிகழ்ந்தன என்று குறிப்பிட்டார். இன்றைய நெரிசல் ஏற்படக்கூடிய மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகள். போக்குவரத்து வட்டங்களின் இருப்பிடம் முக்கியமான மாறுபாடு என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். புனல் வெளியேறலிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள போக்குவரத்து வட்டங்கள் உடைவதில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது. வெளியேறும் இடத்திற்கு மிக அருகில் உள்ள போக்குவரத்து வட்டங்கள் அதிக “விபத்துக்கள்”, மோதல்கள் மற்றும் முறிவுகளை ஏற்படுத்துகின்றன.
“தடைகளை வைப்பதில் ஒரு இனிமையான இடம் உள்ளது, இது துளிகளின் ஓட்டத்தில் முறிவுகள் மற்றும் மோதல்களைக் குறைக்கிறது” என்று டாங் கூறினார். ஒழுங்காக அமைந்துள்ள போக்குவரத்து வட்டங்களைப் பயன்படுத்துவது சோதனை செயல்திறனில் 300% அதிகரிப்பைக் கொடுக்கும்.
தொழில்நுட்ப கலவைகளை திரையிடுவதற்கான விரைவான வழிக்கும், மேலும் பல நன்மைகளுக்கும் இந்த தொழில்நுட்பம் வழிவகுக்கும். உதாரணமாக, 3D அச்சிடலில் இது பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஏனெனில் சில 3D அச்சுப்பொறிகள் இதேபோல் செயல்படுகின்றன: அவை பிளாஸ்டிக் அல்லது வேறு சில கலவையை அடிப்படையாகக் கொண்ட பொருள்களை அதிக வேகத்தில் ஒரு சிறந்த முனை வழியாக கட்டாயப்படுத்துகின்றன. . இந்த பயன்பாட்டில், மோதல்களின் அதிர்வெண்ணைக் குறைப்பதற்கான ஒரு அமைப்பு, கட்டமைப்பை சரியாக உருவாக்குவதற்காக சீரான அளவிலான சொட்டுகள் முனைக்கு வெளியேறுவதை உறுதிசெய்யும்.
“இந்த கண்டுபிடிப்பு ஆராய்ச்சிக்கு அப்பாற்பட்ட பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது உயிரியல் உயிரணுக்களின் திரட்டல் முதல் மக்கள் கூட்டம் வரை பல ஒத்த உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது.” என்று டாங் கூறினார்.
References: