नैनोप्लेटलेट्स को उगाने की नई विधि बेहतर इलेक्ट्रॉनिक्स को अनलॉक कर सकती है

एक शोधकर्ता समूह ने अभी एक विस्तृत अध्ययन प्रस्तुत किया है जो नैनोप्लेटलेट्स को उगाने की नई विधि में गहराई से जाता है, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक्स को उल्लेखनीय रूप से सुधारने की क्षमता है। यह विधि वर्तमान प्रक्रियाओं की तुलना में कम ऊर्जा और लागत की आवश्यकता रखती है और अधिक स्थिरता प्रदान करती है। यहाँ वह सब कुछ है जो आपको जानना चाहिए।

CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स

नैनोप्लेटलेट्स सामग्री की सूक्ष्म पतली शीटें होती हैं। इन शीटों का उपयोग सामग्री और उसकी विशेषताओं के आधार पर विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। आज, आप इन उपकरणों को अपने कई महत्वपूर्ण सेंसर, एलईडी और यहां तक कि सोलर पैनलों में भी पा सकते हैं। उनका व्यापक उपयोग कुछ वैरिएंट्स द्वारा प्रदर्शित सामग्री की फेरोइलेक्ट्रिक गुणों के कारण है।

विशेष रूप से, फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री अपनी ध्रुवीकरण को बनाए रख सकती है जिसे वोल्टेज का पता चलने पर स्विच किया जा सकता है। इस प्रकार, वे आज की कई हाई-टेक संरचनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि, इन उपयोगी माइक्रोक्रिस्टल्स को बनाने के वर्तमान तरीकों में कुछ कमियां भी हैं।

वर्तमान CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स में समस्याएँ

कई समस्याओं ने CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स के उपयोग को सीमित किया है; आज की उत्पादन प्रक्रियाओं की मुख्य समस्या यह है कि वे बहुत महंगी हैं। उच्च गुणवत्ता वाले CsPbBr3 क्रिस्टल बनाने के लिए उच्च तापमान और विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है और बड़े, अधिक उपयोगी क्रिस्टल को विश्वसनीय रूप से नहीं बना पाते। इन कमियों को पहचानते हुए, टीम ने बड़े, विश्वसनीय CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स के निर्माण के लिए आवश्यक क्रिस्टल बनाने की नई तकनीक प्रस्तुत की।

CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स अध्ययन

इस महीने विज्ञान जर्नल Advanced Materials में प्रकाशित अध्ययन जिसका शीर्षक है “नियर रूम टेम्परेचर सॉल्वोथर्मल ग्रोथ ऑफ़ फेरोइलेक्ट्रिक CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स विथ अल्ट्रालो डार्क करंट” यह बताता है कि इंजीनियरों ने नई सॉल्वेंट-आधारित विधि का उपयोग करके विश्वसनीयता को सुधारने, लागत को कम करने और उन क्रिस्टलों के आकार को बढ़ाने में कैसे सफल रहे जिन्हें वे लगातार बना सकते थे।

सॉल्वोथर्मल संश्लेषण

क्रिस्टल बनाने के लिए टीम की नई विधि सॉल्वोथर्मल संश्लेषण नामक प्रक्रिया पर निर्भर करती है। इस उत्पादन प्रक्रिया में, एक प्रीकर्सर रसायन का उपयोग क्रिस्टलों की वृद्धि को सुगम बनाने के लिए किया जाता है। यह घोल अल्कोहल-आधारित है और उत्कृष्ट घुलनशीलता प्रदान करता है, जिससे बड़े और अधिक सुसंगत नैनोप्लेटलेट्स बनते हैं। घुले हुए पदार्थ अल्ट्रा-पतले नैनोप्लेट्स के रूप में पुनः बनते हैं जिनकी मोटाई केवल माइक्रोमीटर होती है।

तुलना में, मानव के बाल की मोटाई 30‑80 माइक्रोमीटर तक हो सकती है। ये सूक्ष्म प्लेटलेट्स उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स में आदर्श जोड़ हैं जिन्हें हल्के और विश्वसनीय सामग्री की आवश्यकता होती है जो किफायती रूप से बड़े पैमाने पर निर्मित की जा सकती हैं। एक बार टीम ने अपने माइक्रोडिवाइस बना लिए, तो उनका सिद्धांत परीक्षण करने का समय आया।

CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स परीक्षण

इंजीनियरों ने CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स पर कई परीक्षण किए। उन्होंने पहले विद्युत विशेषताओं का परीक्षण किया, फिर प्रकाश, उसके बाद टिकाऊपन और स्थिरता की जाँच की। सटीक परिणाम सुनिश्चित करने के लिए कई परीक्षण विधियों का उपयोग किया गया।

पाइज़ोरेस्पॉन्स फोर्स माइक्रोस्कोपी

नई नैनोप्लेटलेट्स की विद्युत क्षमताएँ मुख्य रुचि के बिंदुओं में से एक थीं। शोधकर्ताओं को इन विशेषताओं का परीक्षण करना पड़ा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि इकाइयों में चालकता बनी रहे। विशेष रूप से, वे यह जानना चाहते थे कि कितनी मात्रा में, कितनी अवधि तक, और क्या प्रभावशीलता है। टीम ने CsPbBr3 क्वांटम डॉट्स में फेरोइलेक्ट्रिसिटी नोट की और विभिन्न विद्युत क्षेत्रों में क्रिस्टलों की विशिष्ट यांत्रिक प्रतिक्रिया को मापने में सक्षम रही।

सेकंड हार्मोनिक जेनरेशन

शोधकर्ता इन उपकरणों की प्रकाश पकड़ने और संवेदनशीलता में भी रुचि रखते थे। उन्होंने सेकंड हार्मोनिक जेनरेशन परीक्षण को एकीकृत किया ताकि यह देखा जा सके कि निश्चित धारा पर क्रिस्टल कौन-से प्रकाश आवृत्तियों को उत्पन्न करते हैं। इस परीक्षण ने टीम को उनके माइक्रोक्रिस्टलों की प्रकाश पहचान क्षमताओं को बेहतर समझने में मदद की।

परिणाम

टीम के काम के परिणाम स्वयं स्पष्ट हैं। नैनोक्रिस्टल सफलतापूर्वक बनाए गए। इसके अलावा, उन्होंने पिछले क्रिस्टलों की फेरोइलेक्ट्रिक गुणों को बनाए रखते हुए उनसे बेहतर भी किया, जिसका अर्थ है कि नई विधि ने अधिक ऊर्जा-कुशल और संवेदनशील क्रिस्टल बनाए।

परीक्षणों ने यह भी दिखाया कि इन इकाइयों को उगाने की नई विधि सफल रही। शोधकर्ताओं ने इस दृष्टिकोण का उपयोग करके बड़े पैमाने पर फेरोइलेक्ट्रिक CsPbBr3 क्रिस्टल संश्लेषित किए, जो इस क्षेत्र में पहली बार है। यह क्षमता बाजार में क्रांति ला सकती है, क्योंकि यह डेवलपर्स को अधिक संवेदनशील और प्रभावी सेंसर अपने इलेक्ट्रॉनिक्स में बिना कीमत बढ़ाए एकीकृत करने की अनुमति देती है। विशेष रूप से, परीक्षण ने दिखाया कि नई माइक्रोक्रिस्टल्स प्रकाश का पता लगाने में अपने पूर्ववर्तियों से 100 गुना अधिक प्रभावी हैं।

लाभ

इस शोध के बाजार में कई लाभ हैं। वर्षों से, इंजीनियर अधिक संवेदनशील प्रकाश सेंसर और हल्के उपकरण बनाने के तरीकों की खोज कर रहे हैं। ये इकाइयाँ आज के इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा उत्पादन और सामग्री विज्ञान उद्योगों में महत्वपूर्ण हैं। नैनोप्लेटलेट्स इन समस्याओं के लिए एक व्यावहारिक समाधान प्रदान करते हैं क्योंकि वे बहुत छोटे, हल्के और सही तरीके से निर्मित होने पर टिकाऊ होते हैं।

नियर रूम टेम्परेचर

नई क्रिस्टल-निर्माण विधि का एक सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह नैनोप्लेटलेट्स को निकट कमरे के तापमान पर बनाने की क्षमता प्रदान करती है। तीव्र गर्मी या विकिरण के बजाय सॉल्वेंट्स का उपयोग कम बाधित करने वाली उत्पादन प्रक्रियाओं के द्वार खोलता है। नई पद्धति उच्च-शक्तिशाली उपकरणों की आवश्यकता को समाप्त करती है, जिससे अधिक निर्माता इस विधि को अपनाते हुए लागत को घटा सकते हैं।

बैच क्रिस्टल निर्माण

नैनोप्लेटलेट्स की मांग बढ़ रही है, और यह नवीनतम अध्ययन उन मांगों को पूरा करने में मदद करेगा। बड़े बैच में CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स बनाना पहले कठिन साबित हुआ था। एक कारण यह था कि प्रारंभिक प्रक्रियाएँ क्रिस्टलों के बैच निर्माण का समर्थन नहीं करती थीं। यह नई पद्धति उत्पादन प्रक्रिया में समानता प्रदान करती है, जिससे इंजीनियर आसानी से टिकाऊ CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स बना सकते हैं।

कम लागत

वर्तमान विधियों से नैनोप्लेटलेट्स बनाना महंगा है। माइक्रोन स्तर पर उच्च तापमान सहन करने वाले विशेष उपकरण उपयोग में कठिन, उपलब्धता में सीमित और डिजाइन, निर्माण, वितरण और रखरखाव में महंगे होते हैं। अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट तत्वों का उपयोग करके, इन आवश्यकताओं में से कई इस नैनोप्लेटलेट निर्माण प्रक्रिया को आगे बढ़ते हुए व्यापक अपनाने के द्वार खोलते हैं।

बेहतर विद्युत गुण

सॉल्वेंट समाधान विधि पिछले उत्पादन तकनीकों की तुलना में बेहतर विद्युत चालकता और ध्रुवीकरण प्रदान करती है। ये विशेषताएँ इंजीनियरों को अधिक प्रभावी सोलर पैनल, एलईडी और ऑप्टिकल अवलोकन उपकरण बनाने में मदद कर सकती हैं।

छोटे उपकरण

उद्योग के इस अध्ययन को उत्साह के साथ देखने का एक और प्रमुख कारण यह है कि नैनोप्लेटलेट्स आज के माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में महत्वपूर्ण घटक हैं। सॉल्वेंट समाधान विधि छोटे, विश्वसनीय प्लेटलेट्स को बनाना आसान बनाती है जिन्हें अन्य नैनो या माइक्रो रोबोटिक्स पर फिट किया जा सकता है। ये सूक्ष्म उपकरण कई उद्योगों के भविष्य के रूप में देखे जा रहे हैं।

शोधकर्ता

इस अध्ययन को इंजीनियरों की एक टीम ने प्रस्तुत किया, जिसका नेतृत्व गोकल अनिलकुमार, डॉ. रहमान, डॉ. गौतम शीट, और प्रो. पवन कुमार (IISER) तथा डॉ. सूयोन ह्वांग (Brookhaven National Laboratory) ने किया। प्रत्येक टीम ने अपने विशिष्ट कौशल परियोजना में लाए, जिससे समूह को विभिन्न स्पेक्ट्रम में विविध परीक्षण करने और नवीनतम मॉडलों का उपयोग करने में सक्षम बनाया।

संभावित अनुप्रयोग

उद्योगों में नैनोप्लेटलेट्स के कई उपयोग केस अनुप्रयोग हैं। ये उपकरण आज की अर्थव्यवस्था में महत्वपूर्ण हैं, जहाँ उनका उपयोग मजबूत सामग्री बनाने, रोगों के प्रसार को रोकने और कई अन्य कार्यों में किया गया है। यहाँ टीम के CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स के शीर्ष संभावित अनुप्रयोग हैं।

अल्ट्रासेंसिटिव सेंसर

इस खोज के मुख्य उपयोग मामलों में से एक अल्ट्रा-सेंसिटिव प्रकाश डिटेक्टरों का परिचय है। ये सेंसर हाई-पावर सोलर पैनलों का नया युग ला सकते हैं जो रात के आकाश जैसे कमजोर स्रोतों से भी प्रकाश एकत्र करने में सक्षम हों। यदि सफल रहे, तो सोलर ऊर्जा में विश्वसनीयता, दक्षता और आकार में बड़ी वृद्धि होगी, क्योंकि नए पैनल पुराने मॉडलों की तुलना में बहुत अधिक प्रभावी हो सकते हैं।

इसके अतिरिक्त, इन सेंसरों को बेहतर सुरक्षा और निगरानी उपकरण बनाने के लिए सेट किया जा सकता है। ये सेंसर प्रकाश, एक्स-रे या अन्य विकिरण स्रोतों द्वारा उत्पन्न सबसे छोटी ऊर्जा को भी पहचान सकते हैं। इस प्रकार, वे अधिक विश्वसनीय पहचान विधियों के माध्यम से कार्यस्थलों को सुरक्षित बना सकते हैं।

थर्मल प्रोटेक्शन और मैनेजमेंट

एयरोस्पेस उद्योग ने लंबे समय से अपने सामग्री विज्ञान समस्याओं को हल करने के लिए नैनोप्लेटलेट्स का उपयोग किया है। ये उपकरण अत्यधिक परिस्थितियों में सामग्री के थर्मल प्रबंधन में मदद कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, नैनोप्लेटलेट्स का उपयोग वायुमंडल में प्रवेश या निकास के दौरान सामग्री के प्रदर्शन को मजबूत करने के लिए किया जा सकता है। ये छोटे इकाइयाँ परियोजना के कुल वजन को बढ़ाए बिना प्रमुख क्षेत्रों में गर्मी को वितरित या केंद्रित करने में मदद कर सकती हैं।

नए सामग्री

प्लेटलेट्स निर्माण के लिए नई सामग्री बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस कारण, इंजीनियर ग्रैफ़ीन नैनोप्लेटलेट्स और अन्य का उपयोग करके नई और अधिक विश्वसनीय सामग्री की खोज जारी रखते हैं। इन इकाइयों ने उत्कृष्ट थर्मल, यांत्रिक और विद्युत विशेषताएँ प्रदर्शित की हैं। इन नवीनतम नैनोप्लेटलेट्स का परिचय अल्ट्रा-स्ट्रॉन्ग हल्के सामग्री के नए युग को लाने में सहायक हो सकता है।

हेल्थकेयर

हेल्थकेयर पेशेवरों की संख्या बढ़ रही है जो नैनोप्लेटलेट्स का उपयोग करके माइक्रोन स्तर पर बैक्टीरिया और रोगों से लड़ना चाहते हैं। अध्ययनों ने दिखाया है कि इन इकाइयों में एंटीबैक्टीरियल गुण होते हैं। इसलिए, निर्माता अब इस तकनीक को बैक्टीरिया को कम करने और दवा वितरण विधियों को सुधारने के साधन के रूप में देख रहे हैं। कुछ हेल्थकेयर पेशेवर नैनोप्लेट्स को बायोमिमेटिक नैनोकैरियर्स के रूप में उपयोग करने की भी तलाश में हैं। ये उपकरण विशिष्ट अंगों या शरीर के अन्य क्षेत्रों को लक्षित करने के लिए सेट किए जा सकते हैं, जिससे कठिन पहुंच वाले क्षेत्रों में दवाओं और उपचारों को पहुंचाने का आदर्श तरीका बनते हैं।

CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स अध्ययन से लाभान्वित हो सकने वाली दो कंपनियां

कई कंपनियां इस CsPbBr3 नैनोप्लेटलेट्स अध्ययन का उपयोग अपने उत्पादों को सुधारने के लिए कर सकती हैं। एयरोस्पेस से हेल्थकेयर तक, ये छोटे उपकरण इलेक्ट्रॉनिक्स के काम करने के तरीके में क्रांति लाने वाले हैं। यहाँ दो कंपनियां हैं जो इस तकनीक को तुरंत एकीकृत कर अपने मुनाफे में वृद्धि देख सकती हैं।

1. Novo Nordisk

डेनमार्क स्थित बायोमेडिक कंपनी Novo Nordisk इस बात का प्रमुख उदाहरण है कि कैसे कोई कंपनी इस अद्यतन नैनोप्लेटलेट निर्माण प्रक्रिया को एकीकृत करके अपने उत्पादों को बेहतर बना सकती है। कंपनी की स्थापना 1923 में दो भाइयों हाराल्ड और थॉरवाल्ड पेडर्सेन द्वारा की गई थी। उल्लेखनीय रूप से, कंपनी 1989 तक दो अलग-अलग फर्मों, Novo और Nordsick, के रूप में कार्य करती थी, जब उन्होंने विलय करके आज की Novo Nordisk बनाई।

Novo Nordisk बायोमेडिक क्षेत्र में एक प्रमुख प्रतिस्पर्धी है। कंपनी ने आज की कुछ सबसे गंभीर बीमारियों के लिए नई उपचार विधियों के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। दिलचस्प बात यह है कि इस कंपनी ने उपचार प्रक्रिया में इंसुलिन के परिचय में मुख्य भूमिका निभाई थी। कंपनी के पास बाजार में कई दवाएँ हैं जिनमें Levemir, NovoLog, Novolin R, NovoSeven आदि शामिल हैं। ये उपचार बहुत लोकप्रिय हैं और इसने Novo Nordisk को विश्व की प्रमुख हेल्थकेयर कंपनियों में से एक बना दिया है।

आज, Novo Nordisk के विश्वभर में 7 देशों में कार्यालय हैं और यह हजारों कर्मचारियों को रोजगार देती है। पिछले वर्ष, कंपनी ने $24.31 बिलियन की आय रिपोर्ट की, साथ ही 23% 1-वर्षीय ट्रेलिंग कुल रिटर्न। नई उपचार और उपचार खोजने के प्रति कंपनी की निरंतर प्रतिबद्धता, इस सिद्ध इतिहास के साथ मिलकर, Novo Nordisk को किसी भी पोर्टफोलियो में प्रमुख जोड़ बनाती है।

2. Moderna Inc

MRNA मूल्य चार्ट

आप Moderna से परिचित हो सकते हैं क्योंकि यह COVID-19 वैक्सीन के प्रमुख शोधकर्ताओं और निर्माताओं में से एक के रूप में सुर्खियों में आया था। कंपनी ने 2010 में बाजार में प्रवेश किया और जल्दी ही प्रसिद्धि हासिल की। उल्लेखनीय रूप से, कंपनी का मूल नाम ModeRNA Therapeutics था, लेकिन 2018 में इसका नाम बदल दिया गया। इसके संस्थापकों में Noubar B. Afeyan, Robert S. Langer, Jr., Derrick Rossi, Timothy A. Springer, और Kenneth R. Chien शामिल हैं।

Moderna Inc. (MRNA ) को अपनी शुरुआत से ही मजबूत समर्थन मिला है। अपने पहले पूंजी फंडिंग दौर में, कंपनी ने प्रसिद्ध वेंचर कैपिटल और हेल्थकेयर प्रदाताओं से $2 बिलियन सुरक्षित किए। इस समर्थन ने, मजबूत शोध के साथ मिलकर, कंपनी को संयुक्त राज्य राष्ट्रीय एलर्जी और संक्रामक रोग संस्थान (NIAID) और बायोमेडिकल एडवांस्ड रिसर्च एंड डेवलपमेंट अथॉरिटी (BARDA) के साथ सहयोग सुरक्षित करने में मदद की, जिससे COVID-19 वैक्सीन बनाई गई।

आज, Moderna बाजार में एक मजबूत प्रतिस्पर्धी है। कंपनी अभी भी वैक्सीन बनाती है और ऑटोइम्यून विकारों, रोगों और इम्यूनो-ऑन्कोलॉजी सेवाओं के लिए उपचार प्रदान करती है। पिछले वर्ष इसकी आय $20.68 बिलियन थी और वर्तमान में यह 5,000 से अधिक पेशेवरों को रोजगार देती है। जबकि Moderna के स्टॉक में कुछ गिरावट देखी गई है, कंपनी की स्थिति और सरकारी अधिकारियों से मजबूत समर्थन यह संकेत देता है कि भविष्य में इसमें महत्वपूर्ण उन्नति की संभावना है।

नैनोप्लेटलेट्स को उगाने की नई विधि द्वार खोलती है

नैनोप्लेटलेट्स दैनिक जीवन में उपयोग किए जाने वाले कई हाई-टेक घटकों का एक महत्वपूर्ण भाग हैं। इन उपकरणों में सुधार करने से बाजार में दक्षता के नए मानक स्थापित करने में मदद मिलेगी। यह इंजीनियरों को कम ऊर्जा उपयोग करने वाले उपकरण विकसित करने के अधिक अवसर भी प्रदान करेगा। इन कारणों और कई अन्य कारणों से, यह अध्ययन कई उद्योगों में क्रांतिकारी प्रभाव डाल सकता है।

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