கோவலன்ட் ஆர்கானிக் கட்டமைப்பின் படங்களை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீராவி படிவுகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர்

கோவலன்ட் ஆர்கானிக் கட்டமைப்பை (COFs) உருவாக்க ரைஸ் பல்கலைக்கழக பொருட்கள் விஞ்ஞானிகள் வேகமான, குறைந்த விலை, அளவிடக்கூடிய முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். கடன்: குஸ்டாவோ ரஸ்கோஸ்கி/ரைஸ் பல்கலைக்கழகம்

ரைஸ் பல்கலைக் கழகப் பொருட்கள் விஞ்ஞானிகள் வேகமான, குறைந்த விலை, அளவிடக்கூடிய முறையான கோவலன்ட் ஆர்கானிக் ஃப்ரேம்வொர்க்குகளை (COFs) உருவாக்கினர், இது படிக பாலிமர்களின் ஒரு வகுப்பை உருவாக்கியது, அதன் சீரான மூலக்கூறு அமைப்பு, பெரிய மேற்பரப்பு மற்றும் போரோசிட்டி ஆகியவை ஆற்றல் பயன்பாடுகள், குறைக்கடத்தி சாதனங்கள், சென்சார்கள் ஆகியவற்றில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். வடிகட்டுதல் அமைப்புகள் மற்றும் மருந்து விநியோகம்.

“இந்த கட்டமைப்புகளை மிகவும் சிறப்பானதாக்குவது என்னவென்றால், அவை பாலிமர்கள், ஆனால் அவை வரிசைப்படுத்தப்பட்ட, மீண்டும் மீண்டும் வரும் கட்டமைப்பில் தங்களை அமைத்துக் கொள்கின்றன, இது ஒரு படிகமாக ஆக்குகிறது,” என்று ACS நானோவில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியரும் ரைஸ் முனைவர் பட்டதாரியுமான ஜெர்மி டாம் கூறினார். “இந்த கட்டமைப்புகள் கொஞ்சம் கோழிக் கம்பியைப் போல தோற்றமளிக்கின்றன – அவை இரு பரிமாண விமானத்தில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அறுகோண லட்டுகள், பின்னர் அவை அவற்றின் மேல் அடுக்கி வைக்கப்படுகின்றன, எனவே நீங்கள் ஒரு அடுக்கு 2D பொருளைப் பெறுவீர்கள்.”

ரைஸ் முனைவர் பட்டம் பெற்ற முன்னாள் மாணவரும் ஆய்வின் மற்ற முதன்மை ஆசிரியருமான Alec Ajnsztajn, தொகுப்பு நுட்பம் நீராவி படிவுகளைப் பயன்படுத்தி பதிவு செய்யப்பட்ட நேரத்தில் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட 2D படிக COFகளை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது என்றார்.

“தீர்வு செயலாக்கத்தின் மூலம் நீங்கள் பல முறை COF களை உருவாக்கும்போது, ​​படத்தில் எந்த சீரமைப்பும் இல்லை” என்று அஜ்ன்ஸ்தாஜ்ன் கூறினார். “இந்த தொகுப்பு நுட்பம் தாள் நோக்குநிலையை கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது, துளைகள் சீரமைக்கப்படுவதை உறுதிசெய்கிறது, நீங்கள் ஒரு சவ்வை உருவாக்குகிறீர்கள் என்றால் இதுவே ஆகும்.”

துளை அளவைக் கட்டுப்படுத்தும் திறன் பிரிப்பான்களில் பயனுள்ளதாக இருக்கும், அங்கு COFகள் உப்புநீக்கத்திற்கான சவ்வுகளாக செயல்படலாம் மற்றும் வடிகட்டுதல் போன்ற ஆற்றல் தீவிர செயல்முறைகளை மாற்றியமைக்க உதவும். மின்னணுவியலில், COFகளை பேட்டரி பிரிப்பான்களாகவும், ஆர்கானிக் டிரான்சிஸ்டர்களாகவும் பயன்படுத்தலாம்.

“சிஓஎஃப்கள் பலவிதமான வினையூக்க செயல்முறைகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும் திறன் உள்ளது, உதாரணமாக, கார்பன் டை ஆக்சைடை எத்திலீன் மற்றும் ஃபார்மிக் அமிலம் போன்ற பயனுள்ள இரசாயனங்களாக உடைக்க COF களைப் பயன்படுத்தலாம்” என்று டாம் கூறினார்.

COF கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதைத் தடுக்கும் தடைகளில் ஒன்று, தீர்வுச் செயலாக்கத்தை உள்ளடக்கிய உற்பத்தி முறைகள் நீளமானது மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் இடமளிப்பது மிகவும் கடினம்.

“COF களை உருவாக்க தேவையான தீர்வுகளுக்கான பொடிகளை உற்பத்தி செய்ய மூன்று முதல் ஐந்து நாட்கள் எதிர்வினை நேரம் ஆகலாம்” என்று Ajnsztajn கூறினார். “எங்கள் முறை மிகவும் வேகமானது. பல மாதங்கள் மேம்படுத்தப்பட்ட பிறகு, நாங்கள் 20 நிமிடங்கள் அல்லது அதற்கும் குறைவான நேரத்தில் உயர்தரத் திரைப்படங்களைத் தயாரிக்க முடிந்தது.”

அவர்களின் படங்கள் சரியான மூலக்கூறு அமைப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன என்பதை உறுதிப்படுத்த, டாம் மற்றும் அஜ்ன்ஸ்தாஜ்ன் ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்திற்குச் சென்றனர், அங்கு அவர்கள் மேம்பட்ட ஃபோட்டான் மூலத்தைப் பயன்படுத்தி தங்கள் மாதிரிகளை ஆய்வு செய்தனர், தொடர்ந்து 71 மணி நேரம் ஷிப்ட்களில் வேலை செய்தனர்.

“இது ‘செல்ல’ நேரம் என்று எங்களுக்குத் தெரியும், ஆனால் முடிவுகளால் நாங்கள் மிகவும் மகிழ்ச்சியடைந்தோம்,” என்று டாம் கூறினார். “நாங்கள் ஒரு தேசிய ஆய்வகத்திற்குச் செல்ல வேண்டியிருந்தது, ஏனெனில் இந்த நுட்பம் மட்டுமே எங்கள் படங்களின் தரத்தை அளவிடுவதற்கும், அவற்றை மேம்படுத்த சரியான நடவடிக்கைகளை எடுப்பதை உறுதி செய்வதற்கும் ஒரே வழி.”

நுண்ணோக்கி ஆய்வுகள் COF படிகங்கள் எவ்வாறு வளர்கின்றன மற்றும் 340 ° C (~644 ° F) வரையிலான வெப்பநிலையை கரிம மூலக்கூறுகளை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுத்தலாம் என்பதைக் காட்ட உதவியது.

“இந்த திட்டத்தில் பணிபுரியும் போது, ​​கரிம மூலக்கூறுகளை அதிக வெப்பநிலை வரை சூடாக்குவது சரியான எதிர்வினைகள் ஏற்படுவதைத் தடுக்கும் என்று நினைத்த பலரிடமிருந்து நாங்கள் கேள்விப்பட்டிருக்கிறோம், ஆனால் நாங்கள் கண்டறிந்தது என்னவென்றால், இரசாயன நீராவி படிவு உண்மையில் ஒரு சாத்தியமான வழி. கரிமப் பொருட்களை உருவாக்க” என்று அஜ்ன்ஸ்தாஜ்ன் கூறினார்.

COFகளை உருவாக்க, Daum மற்றும் Ajnsztajn நிராகரிக்கப்பட்ட ஆய்வக உபகரண பாகங்கள் மற்றும் பிற மலிவான, எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய பொருட்களிலிருந்து ஒரு தற்காலிக உலையை உருவாக்கியது.

“இந்த முழு செயல்முறையும் ஒன்று சேர்வதற்கு மிகவும் மலிவான ஒன்று” என்று டாம் கூறினார். “பலவிதமான COF திரைப்படங்களை தயாரிப்பதற்கான வலுவான, அளவிடக்கூடிய செயல்முறையை நிறுவுவது, வினையூக்கம், ஆற்றல் சேமிப்பு, சவ்வுகள் மற்றும் பலவற்றில் COFகளின் சிறந்த பயன்பாட்டை அனுமதிக்கும்.”

Source link

Leave a Reply

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