سائنس اور ٹیکنالوجی کی وزارت
گرافین سے مستحکم بنایا گیا لائق استعمال فوٹونک کرسٹل سے زیادہ پائیدار اور بہتر عکس دکھانے والے آلات اور لیزر کے آلات تیار کئے جاسکتے ہیں
ایک سافٹ وئیر لائق استعمال فوٹو نک کرسٹل جس کی حرارتی پائیداری اور آپٹیکل خالص پن میں اضافہ کیا گیا ہے محققین نے اسے تیار کیا ہے جو واضح انداز میں مختلف رنگوں کی امتیازی عکاسی پر قادر ہے اور اس میں پہلے سے کہیں زیادہ بہتر عقب نما آئینہ اور عکس دکھانے والے آلات اور لیززر کے آلات تیار کئے جاسکتےہیں۔
فوٹونک کرسٹلس آپٹیکل نینو اسٹرکچرس ہیں جن میں ریفریکٹیو انڈیکس وقتاً فوقتاً تبدیل ہوتا رہتا ہے۔یہ روشنی کے پھیلاؤ کو اسی طرح متاثر کرتا ہے جس طرح قدرتی کرسٹل کی ساخت ایکس رے کے پھیلاؤ کو ابھارتی ہے اور یہ کہ سیمی کنڈکٹرز کی ایٹمی جالی  الیکٹرانس کے چلانے کو متاثر کرتی ہے۔ فوٹونک کرسٹل فطری طورپرمیں ساختی رنگت اور جانوروں کے ریفلیکٹرز کی شکل میں پائے جاتے ہیں۔ فطرت میں پائی جانے والی مثالوں میں دودھیا پتھر، تتلی کے پروں، مور کے پنکھوں وغیرہ شامل ہیں، جو مختلف رنگوں کی نمائش کرتے ہیں۔
جب لیبارٹریوں میں مصنوعی طور پر تیار یا انجنیئر کیا جاتا ہے تو، فوٹونک کرسٹل عکاسی کوٹنگز سے لے کر آپٹیکل کمپیوٹرز تک کی ایپلی کیشنز کی ایک حد میں کارآمد ہونے کا وعدہ کرتے ہیں۔ وہ پی سیز کو مرئی اسپیکٹرل حکومت میں ساختی رنگوں کی نمائش کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ جب سے محققین نے فوٹونک کرسٹل بنانے کا طریقہ سیکھا ہے، وہ فیبریکیشن کے بعد کے حالات میں خصوصیات کی تال میل کرنے کے لیے مستقل سرگرداں ہیں ۔
بلیو فیز ، مائع کرسٹل کا ایک منفرد تھرموڈائینامک مرحلہ، ایک کیوبک جالی ساخت اور روانی کے امتزاج کی وجہ سے ایک 3 ڈی فوٹونک کرسٹل ہے۔ ’جوچند سو نینو میٹر کے جالی فاصلہ کے ساتھ، کیوبک بی پی مرئی اسپیکٹرم میں رنگوں کی منتخب عکاسی کو ظاہر کرتا ہے۔ بی پی کی نرم محرک ردعمل کی وجہ سے، فوٹونک بینک گیپ  ‘ کو تھرمل، برقی اور آپٹیکل فیلڈز کی شدت نسبتاً کم کے ساتھ موثر طریقے سے ٹیون کیا جا سکتا ہے۔
تاہم، بی پی کو درپیش خرابیوں کے پیش نظر آلات کو گھڑنا اب بھی ایک چیلنج ہے، جس کی وجہ سے آپریشنل مشکلات پیدا ہوتی ہیں۔ کم تھرمل استحکام اور پولی کرسٹل لائن کی نوعیت ڈیوائس ایپلی کیشنز کے لیے ایک بڑے علاقے پر روشن رنگوں کو حاصل کرنے کی حد متعین کرتی ہے۔
سینٹر فار نینو اینڈ سافٹ سائنسز  کی ایک تحقیقی ٹیم، جو ڈیپارٹمنٹ اینڈ سائنس اینڈ ٹیکنالوجی  کا ایک خود مختار ادارہ ہے، نے ان دو چیلنجوں پر قطعی طور پر قابو پا لیا ہے اور ایک بی پی سسٹم تیار کیا ہے جوخالص دکھائی دینے والے مرئی اسپیکٹرم کے ساتھ کام کرتا ہےاور جس سے تھرمل استحکام میں اضافہ ہوگا۔
یہ کارنامہ ڈاکٹر گیتھا نائر کی زیرقیادت ٹیم نے بی پی کو گرافین سبسٹریٹس کے ایک جوڑے کے درمیان محدود کرکے حاصل کیا ہے،جو کہ پروفیسر جی یو کلکرنی، ڈائریکٹر، جواہرلعل نہرو سینٹر فار ایڈوانسڈ سائنٹیفک ریسرچ، بنگلورو اور ان کے ذریعہ تیار کردہ ایک آسان تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا ہے۔گروپ، اس کام کے ساتھی۔ گرافین کے کاربن ایٹمس اور رقیق کرسٹل مالیکیولز کے ہیکساگونل ڈی-2 انتظامات اور بہتر گیلے پن کے درمیان غیر ہم آہنگ تعامل نے تھرمل استحکام اورآپٹیکل پیورٹی کو بہتر بنانے میں مدد کی۔
کام کی اہمیت اس حقیقت میں مضمر ہے کہ بی پی کی آپٹیکل اور تھرمل خصوصیات میں جو اضافہ دیکھا گیا ہے وہ ایک آسان بنانے والی لاگت سے موثر تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا گیا ہے جو اس عمل کو بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز کے لیے انتہائی موزوں بناتی ہے۔ نظام میں یووی لائٹ حساس ڈائی شامل کرکے رنگوں کی ٹیونبلٹی کی ایک اضافی جہت شامل کی جاتی ہے۔محترمہ نورجہاں خاتون، پی ایچ ڈی۔ اس پروجیکٹ پر کام کرنے والی طالبہ کا کہنا ہے کہ ’’لیب کی سطح پر تیار کردہ پروٹوٹائپ ڈیوائس چھ ماہ سے زیادہ کمرے کے درجہ حرارت پر مستحکم پائی جاتی ہے۔‘‘
اشاعت کے لنک پر کلک کریں:
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.115059
پیٹنٹ کی تفصیلات:
https://uspto.report/patent/app/20190352184
مزید تفصیلات کے لیے، ڈاکٹر گیتھا نائر سے درج ذیل میل پررابطہ قائم کریں: