ஊக்குவிப்பாளர்கள் வினையூக்கி நானோ துகள்களில் இதயமுடுக்கிகளைக் கட்டுப்படுத்துகின்றனர்

ஒரு தனிப்பட்ட நானோ துகள்களின் வினையூக்க செயல்பாடு அதன் இதயமுடுக்கிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு லந்தனம் ஊக்குவிப்பாளரைச் சேர்ப்பது இந்த இதயமுடுக்கிகளின் தொடர்புகளை கணிசமாக பாதிக்கிறது. படம்: TU வீன்.

வாகன வெளியேற்றங்களை சுத்தம் செய்வது முதல் மதிப்புமிக்க இரசாயனங்கள் மற்றும் ஆற்றல் கேரியர்களை உற்பத்தி செய்வது வரை பல இரசாயன தொழில்நுட்பங்களுக்கு வினையூக்கிகள் அவசியம். பெரும்பாலும், ‘ஊக்குவிப்பாளர்கள்’ எனப்படும் கூடுதலான பொருட்களின் சிறிய தடயங்கள், வினையூக்கிகளுடன் அவற்றை இன்னும் பயனுள்ளதாக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வினையூக்கி தொழில்நுட்பத்தில் அவர்கள் முக்கியப் பங்காற்றினாலும், ஊக்குவிப்பாளர்கள் படிப்பது மிகவும் கடினம் என்பதை நிரூபித்துள்ளனர். பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஊக்குவிப்பாளர் ஒரு வினையூக்கியில் ஏற்படுத்தும் விளைவைத் தீர்மானிப்பது ஒரு சோதனை மற்றும் பிழை செயல்முறையாகும்.

இருப்பினும், இப்போது ஆஸ்திரியாவில் உள்ள வியன்னா தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் (TU Wien) ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஹைட்ரஜன் ஆக்சிஜனேற்றத்தில் லாந்தனம் (லா) ஊக்குவிப்பாளர்களின் பங்கை நேரடியாகக் கவனிக்க முடிந்தது. உயர்-தொழில்நுட்ப நுண்ணோக்கி முறைகளைப் பயன்படுத்தி, அவர்களால் தனிப்பட்ட லா அணுக்களின் பங்கைக் காட்சிப்படுத்த முடிந்தது.

வினையூக்கியின் இரண்டு மேற்பரப்புப் பகுதிகள் இசைக்குழுவில் உள்ள கடத்திகளைப் போலவே இதயமுடுக்கிகளாகச் செயல்படுகின்றன என்பதையும், இதயமுடுக்கிகளைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் இந்தச் செயல்பாட்டில் ஊக்குவிப்பாளர் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறார் என்பதையும் இது வெளிப்படுத்தியது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளை நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸில் ஒரு தாளில் தெரிவிக்கின்றனர்.

“பல வேதியியல் செயல்முறைகள் சிறிய நானோ துகள்களின் வடிவத்தில் வினையூக்கிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன” என்று TU வீனில் உள்ள பொருட்கள் வேதியியல் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த குந்தர் ருப்ரெக்டர் கூறுகிறார். ஒரு வினையூக்கியின் செயல்திறனை வினையூக்கி எதிர்வினையால் உருவாக்கப்படும் தயாரிப்புகளை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் எளிதில் தீர்மானிக்க முடியும் என்றாலும், இந்த அணுகுமுறையால் நுண்ணிய நுண்ணறிவுகளைப் பெற முடியாது.

இது தற்போது மாறியுள்ளது. பல ஆண்டுகளாக, ருப்ரெக்டரும் அவரது குழுவும் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் போது தனிப்பட்ட நானோ துகள்களை நேரடியாகக் கவனிப்பதற்கான அதிநவீன முறைகளை உருவாக்கியுள்ளனர். எதிர்வினையின் போது நானோ துகள்களின் மேற்பரப்பில் வெவ்வேறு இடங்களில் செயல்பாடு எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதைப் பார்க்க இந்த முறைகள் அனுமதிக்கின்றன.

“நானோ துகள்களைப் போல செயல்படும் ரோடியம் நானோடிப்களை நாங்கள் பயன்படுத்துகிறோம்,” என்கிறார் ரூப்ரெக்டர். “அவை வினையூக்கிகளாக செயல்பட முடியும், எடுத்துக்காட்டாக ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இணைந்து நீர் மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும்போது – எதிர்வினையை நாங்கள் விரிவாக ஆராய்வோம்.”

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், நானோ துகள்களின் குறிப்பிட்ட பகுதிகள் செயலில் மற்றும் செயலற்ற நிலைக்கு இடையில் ஊசலாடுகின்றன என்பதை TU வீன் குழு நிரூபித்துள்ளது. இதன் பொருள் சில நேரங்களில் விரும்பிய இரசாயன எதிர்வினை சில இடங்களில் நிகழ்கிறது, மற்ற நேரங்களில் அது இல்லை.

பிரத்யேக நுண்ணோக்கிகளைப் பயன்படுத்தி, இந்த அலைவுகள் ஒவ்வொரு நானோ துகள்களிலும் இணையாக நிகழ்கின்றன, மேலும் அவை அனைத்தும் ஒன்றையொன்று பாதிக்கின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் காட்டியுள்ளனர். நானோ துகள்களின் மேற்பரப்பின் சில பகுதிகள், பெரும்பாலும் ஒரு சில அணு விட்டம் மட்டுமே அகலம் கொண்டவை, மற்றவற்றை விட குறிப்பிடத்தக்க பங்கை வகிக்கின்றன: அவை மிகவும் திறமையான ‘பேஸ்மேக்கர்களாக’ செயல்படுகின்றன, மற்ற பகுதிகளின் இரசாயன அலைவுகளைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன.

இந்த இதயமுடுக்கி நடத்தையில் ஊக்குவிப்பாளர்கள் தலையிடலாம், மேலும் TU Wien இல் உருவாக்கப்பட்ட முறைகள் ஆராய்ச்சியாளர்களை விசாரிக்க அனுமதித்தது.

ரோடியம் ஒரு வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​லந்தனம் வினையூக்கி வினைகளுக்கு ஊக்குவிப்பாளராகச் செயல்படும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் ரோடியம் நானோ துகள்களின் சிறிய மேற்பரப்பில் தனிப்பட்ட லந்தனம் அணுக்களை வைத்து, பின்னர் ஊக்குவிப்பாளரின் இருப்பு மற்றும் இல்லாமை ஆகிய இரண்டிலும் நானோ துகள்களின் வினையூக்க செயல்பாட்டை ஆராய்ந்தனர். இந்த அணுகுமுறை இரசாயன எதிர்வினையின் முன்னேற்றத்தில் தனிப்பட்ட லந்தனம் அணுக்களின் குறிப்பிட்ட விளைவை விரிவாக வெளிப்படுத்தியது.

TU Wien இல் Maximilian Raab, Johannes Zeininger மற்றும் Carla Weigl ஆகியோர் சோதனைகளைச் செய்தனர். “வேறுபாடு மிகப்பெரியது,” ராப் கூறுகிறார். “ஒரு லந்தனம் அணு ஆக்ஸிஜனை பிணைக்க முடியும், மேலும் அது வினையூக்க வினையின் இயக்கவியலை மாற்றுகிறது.” லாந்தனத்தின் சிறிய அளவு நானோ துகள்களின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையே உள்ள இணைப்பை மாற்றுகிறது.

“லாந்தனம் சில இதயமுடுக்கிகளைத் தேர்ந்தெடுத்து செயலிழக்கச் செய்யும்” என்று ஜீனிங்கர் விளக்குகிறார். “இரண்டு நடத்துனர்கள் கொண்ட ஒரு ஆர்கெஸ்ட்ராவை கற்பனை செய்து பாருங்கள் – நாங்கள் மிகவும் சிக்கலான இசையைக் கேட்போம். ஒரே ஒரு இதயமுடுக்கி மட்டுமே உள்ளது என்பதை விளம்பரதாரர் உறுதிசெய்கிறார், இது நிலைமையை எளிதாக்குகிறது மற்றும் ஒழுங்குபடுத்துகிறது.”

அளவீடுகளுக்கு மேலதிகமாக, அலெக்சாண்டர் ஜெனெஸ்ட் மற்றும் யூரி சுகோர்ஸ்கி ஆகியோரால் ஆதரிக்கப்படும் குழு, நானோ துகள்களின் தனிப்பட்ட பகுதிகளுக்கு இடையே இணைப்பதை உருவகப்படுத்த ஒரு கணித மாதிரியை உருவாக்கியது. இந்த அணுகுமுறை இரசாயன வினையூக்கத்தை விவரிக்க மிகவும் சக்திவாய்ந்த வழியை வழங்குகிறது, இது ஒரு சிக்கலான மாதிரியை உருவாக்குகிறது, இது வினையூக்கியின் வெவ்வேறு பகுதிகள் செயல்பாடு மற்றும் செயலற்ற தன்மைக்கு இடையில் மாறுகிறது மற்றும் ஊக்குவிப்பாளர்களால் எவ்வாறு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, அவை பரஸ்பரம் செல்வாக்கு செலுத்துகின்றன.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *