भारतीय वैज्ञानिकों ने भविष्य के इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए तापमान नियंत्रित नैनोमैटेरियल्स के क्षेत्र में महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है।

अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति करते हुए, भारतीय शोधकर्ताओं ने तापमान का उपयोग करके नैनोमैटेरियल्स के संरचनात्मक, प्रकाशीय और विद्युत गुणों को नियंत्रित करने की एक नई विधि विकसित की है, जिससे स्मार्ट और अनुकूली प्रौद्योगिकियों के लिए नई संभावनाएं खुल गई हैं।

यह महत्वपूर्ण उपलब्धि बेंगलुरु स्थित सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंसेज (सीईएनएस) की एक टीम ने जवाहरलाल नेहरू सेंटर फॉर एडवांस्ड साइंटिफिक रिसर्च (जेएनसीएएसआर) के सहयोग से हासिल की है। ये दोनों संस्थान भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के अधीन कार्यरत हैं।

शोधकर्ताओं ने नेफ़थलीन डाइमाइड (एनडीआई) नामक एक छोटे कार्बनिक यौगिक पर ध्यान केंद्रित किया, जो एक उभयपरक अणु है और अतिआणविक स्व-संयोजन के माध्यम से पानी में स्व-संगठित होने में सक्षम है। यह प्रक्रिया अणुओं को गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के माध्यम से सुस्पष्ट नैनोसंरचनाएँ बनाने की अनुमति देती है – जो उन्नत सामग्री डिज़ाइन के लिए एक आवश्यक विशेषता है।

अध्ययन में पाया गया कि कमरे के तापमान पर, अणु नैनोडिस्क नामक वृत्ताकार नैनोसंरचनाओं में एकत्रित हो जाते हैं। ये नैनोडिस्क अद्वितीय प्रकाशीय गुण प्रदर्शित करते हैं, जिनमें काइरोऑप्टिकल गतिविधि भी शामिल है, जिससे वे ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ विशिष्ट रूप से परस्पर क्रिया कर पाते हैं।

हालांकि, गर्म करने पर, नैनोडिस्क संरचनात्मक रूप से परिवर्तित होकर द्वि-आयामी नैनोशीट में बदल जाते हैं, और इस प्रक्रिया में अपने काइरोऑप्टिकल गुणों को खो देते हैं। इससे यह सिद्ध होता है कि तापमान अकेले ही पदार्थ की संरचना और प्रकाशीय व्यवहार दोनों को बदलने के लिए एक स्विच के रूप में कार्य कर सकता है।

शोधकर्ताओं ने विद्युत प्रदर्शन में भी महत्वपूर्ण परिवर्तन देखा। नैनोडिस्क ने उच्च विद्युत चालकता प्रदर्शित की, जो नैनोशीट में परिवर्तित होने पर लगभग सात गुना कम हो गई। यह दर्शाता है कि पदार्थ के इलेक्ट्रॉनिक गुणों को उसके संयोजन पथ को नियंत्रित करके सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है – जो छोटे कार्बनिक अणुओं में एक दुर्लभ क्षमता है।

विशेषज्ञों का कहना है कि तापमान का उपयोग करके सामग्री के गुणों को गतिशील रूप से संशोधित करने की यह क्षमता इलेक्ट्रॉनिक्स, फोटोनिक्स, सेंसर और बायोइलेक्ट्रॉनिक इंटरफेस में नवाचारों का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।

अमेरिकन केमिकल सोसाइटी द्वारा प्रकाशित पत्रिका एसीएस एप्लाइड नैनो मैटेरियल्स में प्रकाशित निष्कर्ष, प्रतिक्रियाशील और बहुक्रियाशील सामग्रियों के डिजाइन में सुपरमॉलिक्यूलर रसायन विज्ञान की बढ़ती क्षमता को उजागर करते हैं।

यह शोध CeNS के डॉ. गौतम घोष के नेतृत्व में, उनके पीएचडी छात्र सौरभ मोयरा और JNCASR के सहयोगी तारक नाथ दास के साथ मिलकर किया गया। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह अध्ययन उच्च स्तर पर अनुकूलनीय नैनोमटेरियल्स के निर्माण के लिए एक सरल लेकिन प्रभावी रणनीति प्रदान करता है, जिससे भारत भविष्य के लिए तैयार इलेक्ट्रॉनिक और स्मार्ट सिस्टम विकसित करने के एक कदम और करीब आ जाता है।