রসায়নবিদরা ঘরের তাপমাত্রায় কোয়ান্টাম বিন্দু তৈরি করতে সিন্থেটিক প্রোটিন ব্যবহার করেন

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গবেষকরা কক্ষ-তাপমাত্রার জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে কোয়ান্টাম ডট তৈরি করেছেন যা একটি সিন্থেটিক প্রোটিন দ্বারা অনুঘটক। নির্মাণে লিয়া স্প্যাংলার, মাইকেল হেক্ট এবং প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির সহকর্মীরা, কৌশলটি শিল্প স্কেলে কোয়ান্টাম ডট তৈরির জন্য আরও টেকসই পদ্ধতির দিকে নিয়ে যেতে পারে।

কোয়ান্টাম ডটগুলি অর্ধপরিবাহী পদার্থের ন্যানোক্রিস্টাল যা দরকারী কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা বাল্ক পদার্থ এবং পৃথক পরমাণুর মধ্যে পড়ে। সৌর কোষ, LED ডিসপ্লে এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তি সহ উত্তেজনাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন সহ, কোয়ান্টাম ডটগুলিতে গবেষণা একটি আলোচিত বিষয়। যাইহোক, এই ক্ষুদ্র অর্ধপরিবাহী কাঠামো তৈরির জন্য প্রায়শই উচ্চ তাপমাত্রা এবং বিষাক্ত দ্রাবক উভয়েরই প্রয়োজন হয় - তাই গবেষকরা আরও পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ কোয়ান্টাম ডট তৈরির উপায়গুলির জন্য সন্ধান করছেন।

গবেষণায়, দলটি তদন্ত করেছে যে কীভাবে কোয়ান্টাম ডটগুলি সূক্ষ্মভাবে সুর করা জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে যা এমন একটি প্রোটিন জড়িত যা জৈবিক সিস্টেমে প্রাকৃতিকভাবে বিদ্যমান নেই। পরিবর্তে, প্রোটিনটি প্রাকৃতিকভাবে ঘটতে থাকা অ্যামিনো অ্যাসিডগুলিকে একত্রিত করে ল্যাবে তৈরি করা হয়েছিল।

ধাতু নিরাপদ করা

সেই প্রোটিনটিকে কনস্ট্রাক্ট কে (কনকে) বলা হয় এবং এটি 2016 সালে প্রথম সংশ্লেষিত হয়েছিল। পূর্ববর্তী কাজ দেখিয়েছে যে কনক অনুমতি দেয় ই কোলাই ব্যাকটেরিয়া তামার বিষাক্ত ঘনত্ব বেঁচে থাকার জন্য। যদিও রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি যেগুলি ব্যাকটেরিয়া বেঁচে থাকার উন্নতি করে তা সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় না, বিজ্ঞানীরা সন্দেহ করেন যে এতে অনুঘটক প্রক্রিয়া জড়িত যা ধাতব পরমাণুগুলিকে অণুর সাথে আবদ্ধ করে - পরমাণুগুলিকে কম বিষাক্ত করে। প্রকৃতিতে, একটি অনুরূপ প্রক্রিয়া প্রাকৃতিক প্রোটিন দ্বারা অর্জন করা হয় যা কিছু ধরণের ব্যাকটেরিয়াতে পাওয়া যায় যা ধাতুগুলির উচ্চ ঘনত্বে থাকতে পারে।

কোয়ান্টাম ডটগুলি প্রায়শই যৌগিক অর্ধপরিবাহী যেমন ক্যাডমিয়াম সালফাইড থেকে তৈরি করা হয় - যার মধ্যে রয়েছে বিষাক্ত ধাতু ক্যাডমিয়াম। ফলস্বরূপ, হেচ্ট এবং সহকর্মীরা ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে কনকে ক্যাডমিয়াম সালফাইড কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির সংশ্লেষণে ব্যবহার করা যেতে পারে। দলটি দেখেছে যে কনক অ্যামিনো অ্যাসিড সিস্টাইনের ভাঙ্গনকে অনুঘটক করতে সক্ষম হয়েছিল, হাইড্রোজেন সালফাইড সহ উপজাত তৈরি করে। এই যৌগটি তখন ক্যাডমিয়ামের সাথে বিক্রিয়া করে ক্যাডমিয়াম সালফাইড ন্যানোক্রিস্টাল তৈরি করতে পারে।

কোয়ান্টাম ডট অ্যারে আল্ট্রা-লো-এনার্জি সুইচ তৈরি করতে পারে

প্রাকৃতিক প্রোটিনের সাথে তুলনা করার সময়, হেচ্টের দল দেখেছে যে এর নতুন পদ্ধতির দুটি মূল সুবিধা রয়েছে যা কনক ব্যবহার করে তৈরি করার সময় ন্যানোক্রিস্টালগুলির ধীর বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত। একটি সুবিধা হল যে ক্যাডমিয়াম সালফাইড ন্যানোক্রিস্টালগুলি দুটি ভিন্ন স্ফটিক কাঠামোর মিশ্রণের পরিবর্তে বেশিরভাগ একই স্ফটিক কাঠামোর সাথে তৈরি করা হয়। দ্বিতীয়টি হল যে ন্যানোক্রিস্টালগুলি প্রায় 3 এনএম আকারে স্থিতিশীল হয়, যদিও কিছুটা অনিয়মিত আকারে।

"আমরা যে কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি তৈরি করছি তা এখনও দুর্দান্ত মানের নয়, তবে এটি সংশ্লেষণকে সুর করে উন্নত করা যেতে পারে," স্প্যাংলার বলেছেন। "আমরা বিভিন্ন উপায়ে কোয়ান্টাম ডট গঠনকে প্রভাবিত করার জন্য প্রোটিনকে প্রকৌশলী করে আরও ভাল গুণমান অর্জন করতে পারি।"

ভবিষ্যতে, তারা আশা করে যে এই কৌশলটি ঘরের তাপমাত্রায় স্থিতিশীল, উচ্চ-মানের কোয়ান্টাম ডটগুলির শিল্প-স্কেল উত্পাদনের দিকে নিয়ে যেতে পারে - দ্রুত বর্ধনশীল কোয়ান্টাম ডট শিল্পের জন্য আরও টেকসই ভবিষ্যত নিশ্চিত করবে।

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে ন্যাশনাল একাডেমী অফ সায়েন্সেসের প্রসিডিংস.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/chemists-use-synthetic-protein-to-produce-quantum-dots-at-room-temperature/