நிறத்தை மாற்றும் பூதக்கண்ணாடி மூலம் அகச்சிவப்பு ஒளியின் தெளிவான காட்சி

நம் கண்களின் சிவப்பு எல்லைக்கு அப்பால் உள்ள ஒளியைக் கண்டறிவது கடினம், ஏனென்றால் அறை வெப்பநிலையில் சுற்றுப்புற வெப்பத்துடன் ஒப்பிடும்போது அகச்சிவப்பு ஒளி மிகக் குறைந்த ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. பிரத்தியேகமான கண்டறிதல்கள் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் குளிர்விக்கப்படாவிட்டால், இது அகச்சிவப்பு ஒளியை மறைத்துவிடும். மேலும்  இது விலையுயர்ந்த மற்றும் ஆற்றல் மிகுந்ததாகும்.

இப்போது கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தின் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் அகச்சிவப்பு ஒளியைக் கண்டறிவதில் ஒரு புதிய கருத்தை நிரூபித்துள்ளனர்.  அதை எவ்வாறு புலப்படும் ஒளியாக மாற்றுவது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது எளிதில் கண்டறியப்படுகிறது.

யுகே, ஸ்பெயின் மற்றும் பெல்ஜியத்தைச் சேர்ந்த சக ஊழியர்களுடன் இணைந்து, குழு அவர்களின் அதிர்வுறும் இரசாயனப் பிணைப்புகளுக்குள் உள்ள நடு அகச்சிவப்பு ஒளியை உறிஞ்சுவதற்கு மூலக்கூறுகளின் ஒற்றை அடுக்கைப் பயன்படுத்தியது. இந்த அதிர்வுறும் மூலக்கூறுகள் தாங்கள் எதிர்கொள்ளும் புலப்படும் ஒளிக்கு தங்கள் ஆற்றலை அளிக்கும். நிறமாலையின் நீல முனைக்கு அருகில் உள்ள உமிழ்வுகளுக்கு ‘மேலே மாற்றும்’, அதை நவீன புலப்படும் ஒளி கேமராக்களால் கண்டறிய முடியும்.

சயின்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட முடிவுகள், மாசுக்களை உணரவும், புற்றுநோய்களைக் கண்காணிக்கவும், வாயு கலவைகளைச் சரிபார்க்கவும் மற்றும் வெளிப்புற பிரபஞ்சத்தை தொலைவிலிருந்து உணரவும் புதிய குறைந்த விலை வழிகளைத் திறக்க முயற்சிக்கின்றன.

நிலநடுக்க மூலக்கூறுகள் காணக்கூடிய ஒளியை விரைவாகச் சந்திக்கின்றன என்பதை உறுதிப்படுத்துவது ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் சவாலாக இருந்தது. “இதன் பொருள் என்னவென்றால், தங்கத்தால் சூழப்பட்ட பிளவுகளில் அதை அழுத்துவதன் மூலம் மூலக்கூறுகளைச் சுற்றி ஒளியை மிகவும் இறுக்கமாகப் பிடிக்க வேண்டும்” என்று கேம்பிரிட்ஜின் கேவென்டிஷ் ஆய்வகத்திலிருந்து முதல் எழுத்தாளர் ஏஞ்சலோஸ் சோமாலிஸ் கூறினார்.

ஒரு கண்ணாடி மற்றும் தங்கத்தின் சிறிய துண்டுகளுக்கு இடையில் ஒற்றை மூலக்கூறு அடுக்குகளை சாண்ட்விச் செய்வதற்கான வழியை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆராய்ந்தனர்.  இது ‘மெட்டா-மெட்டீரியல்ஸ்’ மூலம் மட்டுமே சாத்தியமாகும்.  இது ஒளியை மனித முடியை விட பில்லியன் மடங்கு சிறியதாக மாற்றும் மற்றும் கசக்க முடியும்.

“ஒரே நேரத்தில் இந்த வெவ்வேறு வண்ண ஒளியைப் பொறிப்பது கடினமாக இருந்தது.  ஆனால் விலையுயர்ந்த மற்றும் நடைமுறைச் சாதனங்களை எளிதில் தயாரிக்கக்கூடிய வழியைக் கண்டுபிடிக்க நாங்கள் விரும்பினோம்,” என்று கேவென்டிஷ் ஆய்வகத்தைச் சேர்ந்த இணை ஆசிரியர் டாக்டர் ரோஹித் சிக்கரடி கூறினார். இந்தக் கட்டுமானத் தொகுதிகளில் அவரது ஒளி உருவகப்படுத்துதல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட சோதனைகள் ஆகும்.

“மெதுவாக அலையும் நிலநடுக்க அலைகளை வயலின் சரத்தில் மோதிக் கேட்பது போன்றது, மேலும் வயலின் உடைக்காமல், கேட்க எளிதாக இருக்கும்,” என்று கேம்பிரிட்ஜின் கேவென்டிஷ் ஆய்வகத்தில் உள்ள நானோஃபோட்டானிக்ஸ் மையத்தின் பேராசிரியர் ஜெர்மி பாம்பெர்க் கூறினார்.

ஆரம்ப நாட்களில், மலிவான மூலக்கூறு கண்டுபிடிப்பாளர்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்த பல வழிகள் உள்ளன. பின்னர் இந்த ஸ்பெக்ட்ரம் சாளரத்தில் தகவல்களை அணுக முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் வலியுறுத்துகின்றனர்.

விண்மீன் கட்டமைப்புகளின் வானியல் அவதானிப்புகள் முதல் மனித ஹார்மோன்கள் அல்லது ஊடுருவும் புற்றுநோய்களின் ஆரம்ப அறிகுறிகள் வரை, பல தொழில்நுட்பங்கள் இந்த புதிய கண்டுபிடிப்பான் முன்னேற்றத்திலிருந்து பயனடையலாம்.

கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகம், KU Leuven, University College London (UCL), Faraday Institution, Universitat Politècnica de Valencia ஆகியவற்றின் குழுவால் இந்த ஆராய்ச்சி நடத்தப்பட்டது.

References:

• da Silva, M. V., de Oliveira, D. F., Oliveira, H. S., & Siqueira, K. P. (2020). Influence of temperature on the structural and color properties of nickel molybdates. Materials Research Bulletin, 122, 110665.
• Wu, W., Wang, M., Ma, J., Cao, Y., & Deng, Y. (2018). Electrochromic metal oxides: recent progress and prospect. Advanced Electronic Materials, 4(8), 1800185.
• Murphy, D. B. (2002). Fundamentals of light microscopy and electronic imaging. John Wiley & Sons.