व्हिएन्ना युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांसोबत काम करणारे व्हिएन्ना विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञांना ग्राफीन बनवण्याचा एक मार्ग सापडला आहे, ही एक अत्यंत मजबूत आणि अत्यंत प्रवाहकीय म्हणून ओळखली जाणारी सामग्री आहे. त्यांच्या पद्धतीमध्ये सामग्रीमध्ये लहान दोष जोडणे आणि रिपल-सारखे नमुने तयार करणे समाविष्ट आहे, जे अॅक्रिडियनच्या पटांसारखे आहे. हा शोध इतर गोष्टींबरोबरच घालण्यायोग्य इलेक्ट्रॉनिक्स आणि रोलबल्स सारख्या लवचिक तंत्रज्ञान विकसित करण्यात मदत करू शकेल.
ग्राफीन फक्त एक अणू जाड आहे आणि एक अशी रचना आहे जी ती खूप ताठ करते. ही कडकपणा बर्याच प्रकारे उपयुक्त आहे, परंतु सामग्री किती वाकणे किंवा ताणू शकते हे मर्यादित करते. 2004 मध्ये त्याचा शोध लागल्यापासून, वैज्ञानिकांनी अणू काढून टाकून आपली कडकपणा बदलण्याचा प्रयत्न केला आहे, परंतु परिणाम विसंगत आहेत. काही अभ्यासांनी कडकपणामध्ये एक लहान घसरण दर्शविली, तर इतरांनी ते वाढलेले पाहिले.
गोंधळ साफ करण्यासाठी, व्हिएन्ना टीमने एका विशेष सेटअपमध्ये प्रयोगांची मालिका चालविली जी ग्राफीनला पूर्णपणे स्वच्छ आणि हवा किंवा धूळांपासून मुक्त ठेवते. “व्हिएन्ना विद्यापीठात आम्ही विकसित केलेली ही अद्वितीय प्रणाली आम्हाला हस्तक्षेपाशिवाय 2 डी सामग्रीची तपासणी करण्यास परवानगी देते,” असे या संशोधनाचे नेतृत्व करणारे जानी कोटाकोस्की म्हणाले. या अभ्यासाचे पहिले लेखक वेल जूदी पुढे म्हणाले, “प्रथमच हा प्रकार ग्राफीनसह संपूर्ण वातावरणीय हवेपासून वेगळा केला गेला आहे आणि त्यामध्ये परदेशी कण आहेत. या विभक्ततेशिवाय हे कण द्रुतगतीने प्रयोग प्रक्रियेवर आणि मोजमापांवर परिणाम करणारे पृष्ठभागावर स्थिर होतील.”
टीमने लो-एनर्जी आर्गॉन (एआर) आयन (200 ईव्हीपेक्षा कमी) वापरून ग्राफीनमध्ये दोष ओळखले, ज्याने नियंत्रित मार्गाने अणू ठोकले. या गहाळ अणूंना रिक्त जागा म्हणतात. त्यानंतर त्यांनी अणु संरचनेचा अभ्यास करण्यासाठी प्रगत मायक्रोस्कोप आणि प्रतिमा विश्लेषणाचा वापर केला आणि अणु शक्ती मायक्रोस्कोपी (एएफएम) नॅनोइन्डेंटेशनचा वापर करून सामग्रीने दबावास कसा प्रतिसाद दिला हे मोजले.
दोष जोडण्यापूर्वी, ग्राफीनमध्ये 286 एन/मीटरचे द्विमितीय लवचिक मॉड्यूलस (ई^2 डी) होते. रिक्त जागा सुरू झाल्यानंतर, हे 158 एन/मीटर पर्यंत खाली आले. हा खरोखर मोठा बदल आहे – बहुतेक सिद्धांतांच्या अंदाजापेक्षा अधिक – आणि पूर्वीच्या प्रयोगांनी मिश्रित परिणाम का दिला हे स्पष्ट करण्यात मदत होते. सिम्युलेशनने हे सिद्ध केले की मऊपणा मुख्यतः दोन किंवा अधिक अणू गहाळ असलेल्या स्पॉट्सच्या आसपासच्या ताणांमुळे होणार्या लहरींमुळे होतो. एकल गहाळ अणूंचा फारसा परिणाम झाला नाही.
“आपण हे एकॉर्डियनसारखे कल्पना करू शकता. जेव्हा खेचले जाते तेव्हा ओवाळलेली सामग्री आता सपाट होते, ज्यास सपाट सामग्री ताणण्यापेक्षा कमी शक्तीची आवश्यकता असते आणि म्हणूनच ती अधिक ताणण्यायोग्य बनते,” जूदी म्हणाले. रिका सस्किया विंडिश आणि फ्लोरियन लिबिश यांनी केलेल्या सिम्युलेशनने या कल्पनेचा पाठिंबा दर्शविला, त्यामुळे लहरी तयार होणे आणि वाढीव ताणता दोन्ही दर्शविली.
संशोधकांना असेही आढळले आहे की दोष जोडण्यापूर्वी ग्राफीन पृष्ठभाग साफ न केल्यास, त्याउलट ताठर होते म्हणून उलट घडते. कारण पृष्ठभागावरील घाण किंवा कण लहरी प्रभाव अवरोधित करतात. “हे 2 डी सामग्रीचा व्यवहार करताना मोजमाप वातावरणाचे महत्त्व दर्शविते. परिणाम ग्राफीनच्या कडकपणाचे नियमन करण्याचा आणि संभाव्य अनुप्रयोगांचा मार्ग मोकळा करण्याचा एक मार्ग उघडतो,” जूदी यांनी निष्कर्ष काढला.
स्रोत: व्हिएन्ना युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजी, अमेरिकन भौतिक सोसायटी | प्रतिमा मार्गे डिपॉझिटफोटो
हा लेख एआयच्या काही मदतीने तयार केला गेला आणि संपादकाने पुनरावलोकन केले. खाली कॉपीराइट कायदा 1976 चा कलम 107ही सामग्री बातम्यांच्या अहवालाच्या उद्देशाने वापरली जाते. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी आहे जो अन्यथा उल्लंघन करणारा असू शकतो.
