புதிய வகை மெல்லிய அணு கார்பன் பொருள்
கார்பன் பல்வேறு வடிவங்களில் உள்ளது. வைர மற்றும் கிராஃபைட்டுக்கு கூடுதலாக, வியக்க வைக்கும் பண்புகளுடன் சமீபத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட வடிவங்கள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அணு அடுக்கின் தடிமன் கொண்ட கிராஃபீனின் மிக மெல்லிய பொருளாகும், மேலும் அதன் அசாதாரண பண்புகள் எதிர்கால மின்னணுவியல் மற்றும் உயர் தொழில்நுட்ப பொறியியல் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் உதவுகிறது. கிராஃபீனில், ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் மூன்று அருகில் உள்ளவைகளுடன் இணைக்கப்பட்டு, தேன்கூடு வலையமைப்பில் அமைக்கப்பட்ட அறுகோணங்களை உருவாக்குகின்றன. கோட்பாட்டு ஆய்வுகள் கார்பன் அணுக்கள் மற்ற தட்டையான நெட்வொர்க் வடிவங்களிலும் ஏற்பாடு செய்ய முடியும் என்பதைக் காட்டுகின்றன, அதே நேரத்தில் மூன்று அருகில் உள்ளவைகளுடன் பிணைக்கப்படுகின்றன, ஆனால் இந்த கணிக்கப்பட்ட நெட்வொர்க்குகள் எதுவும் இப்போது வரை உணரப்படவில்லை.
ஜெர்மனியில் உள்ள மார்பர்க் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் பின்லாந்தில் உள்ள ஆல்டோ பல்கலைக்கழகம் ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது ஒரு புதிய கார்பன் நெட்வொர்க்கைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர், இது கிராஃபீனைப் போல அணு மெல்லியதாக இருக்கிறது, ஆனால் இது சதுரங்கள், அறுகோணங்கள் மற்றும் எண்கோணங்களால் ஆனது. உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட ஸ்கேனிங் ஆய்வு நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி நெட்வொர்க்கின் தனித்துவமான கட்டமைப்பை அவர்கள் உறுதிப்படுத்தினர் மற்றும் அதன் மின்னணு பண்புகள் கிராஃபீனிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டவை என்பதை சுவாரஸ்யமாகக் கண்டறிந்தனர்.
கிராஃபீனின் மற்றும் பிற வகையான கார்பன்களுக்கு மாறாக, புதிய பைஃபைனிலீன் நெட்வொர்க்-புதிய பொருள் பெயரிடப்பட்டிருப்பது-உலோக பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. நெட்வொர்க்கின் குறுகிய கோடுகள், 21 அணுக்கள் மட்டுமே அகலம், ஏற்கனவே ஒரு உலோகத்தைப் போலவே செயல்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் கிராஃபீனின் இந்த அளவில் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும். “இந்த கோடுகள் எதிர்கால கார்பன் சார்ந்த மின்னணு சாதனங்களில் கம்பிகளை நடத்துவதற்கு பயன்படுத்தப்படலாம்.” இந்த கருத்தை உருவாக்கிய அணியை வழிநடத்தும் மார்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் மைக்கேல் கோட்ஃபிரைட் கூறினார். ஆய்வின் முதன்மை எழுத்தாளர், மார்பர்க்கைச் சேர்ந்த கிடாங் ஃபேன் தொடர்கிறார், “இந்த புதியவகை கார்பன் நெட்வொர்க் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளில் ஒரு சிறந்த அனோட் பொருளாகவும் செயல்படக்கூடும், தற்போதைய கிராஃபீனின் அடிப்படையிலான பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது பெரிய லித்தியம் சேமிப்பு திறன் கொண்டது.”
ஆல்டோ பல்கலைக்கழகத்தின் குழு பொருள் படமாக்க மற்றும் அதன் பண்புகளை புரிந்துகொள்ள உதவியது. பேராசிரியர் பீட்டர் லில்ஜெரோத்தின் குழு பொருளின் கட்டமைப்பைக் காட்டும் உயர்-தெளிவு நுண்ணோக்கியை மேற்கொண்டது, அதே நேரத்தில் பேராசிரியர் ஆடம் ஃபாஸ்டர் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் கணினி உருவகப்படுத்துதல்களையும் பகுப்பாய்வுகளையும் பொருளின் அற்புதமான மின் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்ள பயன்படுத்தினர்.
கார்பன் கொண்ட மூலக்கூறுகளை மிகவும் மென்மையான தங்க மேற்பரப்பில் இணைப்பதன் மூலம் புதிய பொருள் தயாரிக்கப்படுகிறது. இந்த மூலக்கூறுகள் முதலில் இணைக்கப்பட்ட அறுகோணங்களைக் கொண்ட சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன, அடுத்தடுத்த எதிர்வினை இந்த சங்கிலிகளை ஒன்றாக இணைத்து சதுரங்கள் மற்றும் எண்கோணங்களை உருவாக்குகிறது. சங்கிலிகளின் ஒரு முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், அவை சிரல் ஆகும், அதாவது அவை இடது மற்றும் வலது கைகள் போன்ற இரண்டு பிரதிபலிப்பு வகைகளில் உள்ளன. ஒரே மாதிரியான சங்கிலிகள் மட்டுமே தங்க மேற்பரப்பில் திரண்டு, அவை இணைக்கப்படுவதற்கு முன்பு, நன்கு வரிசைப்படுத்தப்பட்ட கூட்டங்களை உருவாக்குகின்றன. புதிய கார்பன் பொருளை உருவாக்குவதற்கு இது மிகவும் முக்கியமானது, ஏனென்றால் இரண்டு வெவ்வேறு வகையான சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான எதிர்வினை கிராஃபீனுக்கு மட்டுமே வழிவகுக்கிறது. ஆல்டோ பல்கலைக்கழகத்தில் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட நுண்ணோக்கி பரிசோதனைகளை மேற்கொண்ட லிங்காவோ யான், “கிராஃபீனுக்கு பதிலாக பைபெனிலீன் விளைவிப்பதற்காக மாற்றப்பட்ட மூலக்கூறு முன்னோடிகளைப் பயன்படுத்துவது புதிய யோசனை.
இப்போதைக்கு, அணிகள் பொருளின் பெரிய அளவை உருவாக்க வேலை செய்கின்றன, இதன் மூலம் அதன் பயன்பாட்டு திறனை மேலும் ஆராய முடியும். இருப்பினும், “இந்த புதிய தொகுப்பு முறை பிற புதிய வகை கார்பன் நெட்வொர்க்குகள் கண்டுபிடிக்க வழிவகுக்கும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்.” பேராசிரியர் லில்ஜெரோத் கூறினார்.
References: