பெர்ம்செலக்டிவிட்டி நானோபோர்களின் குளிர் பக்கத்தை வெளிப்படுத்துகிறது

சார்ஜ்-செலக்டிவ் அயன் டிரான்ஸ்போர்ட் மூலம் நானோபோர் குளிர்ச்சியை சித்தரிக்கும் திட்ட வரைபடம். கடன்: சாதனம் (2023). DOI: 10.1016/j.device.2023.100188

ஒசாகா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் அயனிகளின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஓட்டத்தை அனுமதிக்கும் நானோபோர்களில் வெப்ப ஆற்றல் மாற்றங்களை ஆய்வு செய்தனர். ஒரு திசையில் அயனிகளின் ஓட்டத்தை நிறுத்துவது குளிரூட்டும் விளைவுக்கு வழிவகுத்தது. கண்டுபிடிப்புகள் நானோஃப்ளூய்டிக் சாதனங்களில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் செல்களில் உள்ள அயன் சேனல்களை நிர்வகிக்கும் காரணிகளைப் பற்றிய நுண்ணறிவை வழங்குகின்றன. நானோபோர் பொருள் குளிர்ச்சியை மாற்றியமைக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் விளைவை அதிகரிக்க வரிசைகளை உருவாக்க முடியும்.

மின்சார கெட்டியில் தண்ணீர் எப்படி கொதிக்கிறது என்று நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? மின்சாரம் கெட்டிலுக்குள் இருக்கும் உலோகச் சுருளை வெப்பப்படுத்துகிறது, அது வெப்பத்தை தண்ணீருக்கு மாற்றுகிறது என்று பெரும்பாலான மக்கள் நினைக்கலாம். ஆனால் மின்சாரம் அதை விட அதிகமாக செய்ய முடியும். மின்சாரம் கரைசலில் அயனிகளை ஓட்டும்போது வெப்பத்தை உருவாக்க முடியும். அனைத்து அயனிகள் மற்றும் சுற்றியுள்ள மூலக்கூறுகள் சுதந்திரமாக நகரும் போது, ​​இந்த வெப்பமூட்டும் விளைவு முழு தீர்வு முழுவதும் சமப்படுத்தப்படுகிறது. இப்போது ஜப்பானைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த ஓட்டம் ஒரு திசையில் தடுக்கப்பட்டால் என்ன நடக்கும் என்று ஆய்வு செய்துள்ளனர்.

சாதனத்தில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வில், ஒசாகா பல்கலைக்கழகத்தின் SANKEN (The Institute of Scientific and Industrial Research) இன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தலைமையிலான குழு, ஒரு நானோபோரை – ஒரு சவ்வில் உள்ள மிகச் சிறிய துளையைப் பயன்படுத்தி குளிர்ச்சியை அடைய முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது. சில அயனிகளை மட்டுமே அனுமதிக்கும் நுழைவாயில்.

பொதுவாக, கரைசல்களில் அயனிகளை இயக்க மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துவது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளையும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளையும் எதிர் திசைகளில் ஈர்க்கிறது. எனவே, அயனிகளால் கடத்தப்படும் வெப்ப ஆற்றல் இரு வழிகளிலும் பயணிக்கிறது.

அயனிகளின் பாதையை ஒரு நானோபோர் மட்டுமே கொண்ட ஒரு சவ்வு தடுக்கிறது என்றால், ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்துவது சாத்தியமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, துளை மேற்பரப்பு எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டால், எதிர்மறை அயனிகள் கடந்து செல்வதை விட அதனுடன் தொடர்பு கொள்ளலாம், மேலும் நேர்மறை அயனிகள் மட்டுமே பாயும், அவற்றின் ஆற்றலை அவற்றுடன் எடுத்துச் செல்லும்.

“அதிக அயனி செறிவுகளில், மின் சக்தி அதிகரித்ததால் வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பை அளந்தோம்” என்று ஆய்வின் முதன்மை எழுத்தாளர் மகுசு சுட்சுய் விளக்குகிறார். “இருப்பினும், குறைந்த செறிவுகளில் கிடைக்கும் எதிர்மறை அயனிகள் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நானோபோர் சுவருடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. எனவே, நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் மட்டுமே நானோபோர் வழியாகச் சென்று வெப்பநிலையில் குறைவு காணப்பட்டது.”

நிரூபிக்கப்பட்ட அயனி குளிர்பதனமானது மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்புகளில் குளிரூட்டுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படலாம் – அவை சிறிய அளவிலான திரவங்களை நகர்த்த, கலக்க அல்லது ஆய்வு செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் முதல் நானோமெடிசின் வரை பல துறைகளில் இத்தகைய அமைப்புகள் முக்கியமானவை.

கூடுதலாக, கண்டுபிடிப்புகள் அயன் சேனல்களைப் புரிந்து கொள்ள மேலும் உதவும், அவை உயிரணுக்களின் நேர்த்தியான சீரான இயந்திரங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இத்தகைய நுண்ணறிவு செயல்பாடு மற்றும் நோயைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், சிகிச்சைகளை வடிவமைப்பதற்கும் முக்கியமாக இருக்கலாம்.

“எங்கள் கண்டுபிடிப்புகளின் சாத்தியமான தாக்கத்தின் அகலத்தால் நாங்கள் உற்சாகமாக இருக்கிறோம்,” என்கிறார் ஆய்வின் மூத்த எழுத்தாளர் டோமோஜி கவாய். “குளிர்ச்சியை மாற்றியமைக்க நானோபோர் பொருளுக்கு கணிசமான வாய்ப்பு உள்ளது. கூடுதலாக, விளைவை பெருக்க நானோபோர்களின் வரிசைகள் உருவாக்கப்படலாம்.”

கண்டுபிடிப்புகளால் மேம்படுத்தப்படக்கூடிய பகுதிகளின் பட்டியல் உண்மையில் கணிசமானது மற்றும் மின்சார ஆற்றலை உருவாக்க வெப்பநிலை சாய்வு பயன்படுத்துகிறது. இது வெப்பநிலை உணர்தல் அல்லது நீல ஆற்றல் அறுவடைக்கு பயன்படுத்தப்படலாம்.

Source link

Leave a Reply

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