কঠোর পরিবেশের মাধ্যমে ভর ট্র্যাক করার জন্য সারোগেট কণার প্রয়োজন যা ঘটনাকে সহ্য করে এবং নমুনা নেওয়া পর্যন্ত সহ্য করে। বিজ্ঞানীরা এর আগে বিস্ফোরণের সময় রগডাইজড পার্টিকুলেট ট্রেসারের বেঁচে থাকার বিষয়ে রিপোর্ট করেছেন।
দ্বারা একটি নতুন গবেষণায় প্রশান্ত মহাসাগরীয় উত্তর পশ্চিম জাতীয় পরীক্ষাগার (PNNL), বিজ্ঞানীরা কঠোর ট্রেসার কণা তৈরি করেছেন যা চরম পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকতে এবং উন্নতি করতে পারে।
ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জক এবং অন্যান্য জৈব পদার্থগুলি কোষগুলি সনাক্ত করতে এবং জলের ফুটো সনাক্ত করতে জৈবিক গবেষণায় প্রায়শই ট্রেসার হিসাবে ব্যবহৃত হয়। তারা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে প্রশংসনীয়ভাবে পারফর্ম করে, কিন্তু বিস্ফোরণে উপাদান খুঁজে বের করার ক্ষেত্রে তারা কম কার্যকর। তাদের সমস্যা হল: তারা জ্বলে।
এই গবেষণায়, জৈব পদার্থ ব্যবহার করার পরিবর্তে, বিজ্ঞানীরা তাদের শ্রমসাধ্য ট্রেসারগুলি বিকাশের জন্য অজৈব পদার্থের দিকে মনোনিবেশ করেছিলেন - বিশেষত কোয়ান্টাম বিন্দু.
সহযোগী পিএনএনএল গবেষক এপ্রিল কারম্যান বলেছেন, "যদিও তারা কঠোর পরিস্থিতিতে জৈব পদার্থের চেয়ে অনেক ভালো কাজ করেছে, তবুও গবেষণা দলকে রাসায়নিক বিস্ফোরণের চরম অবস্থা থেকে কোয়ান্টাম বিন্দুগুলিকে রক্ষা করতে হবে।"
"এখনও এর আলোকিত তীব্রতা বজায় রেখে ট্রেসারকে রক্ষা করার উপায় খুঁজে পাওয়া কঠিন বলে প্রমাণিত হয়েছে।"
স্থানীয় পরিবেশ উল্লেখযোগ্যভাবে ট্রেসারের উজ্জ্বলতা বা আলোকিত তীব্রতাকে প্রভাবিত করে। কিছু প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থা উজ্জ্বলতা কমাতে পারে, যা ট্রেসারকে খুঁজে পাওয়া আরও চ্যালেঞ্জিং করে তোলে। তাই, বিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম বিন্দুগুলিকে রক্ষা করতে এবং তাদের উজ্জ্বলতা বজায় রাখতে হাইড্রেটেড সিলিকা-"মূলত জলে ভেজানো গ্লাস" ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন।
পিএনএনএল দল দ্বারা তৈরি প্রলিপ্ত ট্রেসারগুলি মূল কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির মতো প্রায় উজ্জ্বল ছিল, যদিও পূর্বের সিলিকা আবরণ কৌশলগুলি ট্রেসারের উজ্জ্বলতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছিল। অতিরিক্ত পরীক্ষায় দেখা গেছে যে কণাগুলি বর্ধিত সময়ের জন্য বিভিন্ন পিএইচ স্তর সহ্য করতে পারে।
হাবার্ড বলেছেন, "আমরা জানতাম যে আমরা আমাদের ফলাফল দেখে বিশেষ কিছু তৈরি করেছি।"
PNNL টিমের জন্য ভাগ্যবান, তাদের সংশ্লেষণ পদ্ধতিটি ভরের পরিমাণ তৈরি করার জন্য সম্পূর্ণরূপে পরিমাপযোগ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল - কিলোগ্রাম থেকে প্রতিদিন সম্ভাব্য টন পর্যন্ত।
সহযোগী পিএনএনএল গবেষক মাইকেল ফক্স বলেছেন, “তারা কেবলমাত্র প্রচুর পরিমাণে ট্রেসার তৈরি করতে পারে না, তবে তারা তাদের কাস্টমাইজও করতে পারে। “আমরা ট্রেসারের আকার এবং রঙ যে কোনও নির্দিষ্টতার সাথে মিলিয়ে নিতে পারি। যে ভর বা উপাদান ট্র্যাক করা হচ্ছে তার একটি নকল তৈরি করতে ট্রেসারটিকে সূক্ষ্ম সুর করা যেতে পারে। একটি বিস্ফোরণ কীভাবে বিভিন্ন আকারের কণাকে প্রভাবিত করে তা কল্পনা করার জন্য আমরা বিভিন্ন রঙের সাথে বিভিন্ন আকার ব্যবহার করতে পারি।"
বিজ্ঞানীরা সুপরিচিত, “ট্র্যাসারগুলি ভর ট্র্যাক করতে এবং পরিবেশগত ভাগ্য এবং পরিবহন সম্পর্কে বিজ্ঞানীদের বোঝার উন্নতি করতে কঠোর পরিবেশে মোতায়েন করার জন্য যথেষ্ট শক্ত। এগুলি এমন পরিস্থিতিতে কাজ করতে পারে যা ঐতিহ্যবাহী ট্রেসারগুলির জন্য অত্যন্ত গুরুতর - যেমন তেল এবং গ্যাস শোধনাগার বা জিওথার্মাল প্ল্যান্টে। টিউনেবল প্যারামিটার এবং একটি সহজে ব্যবহারযোগ্য সিস্টেম সহ, এই ট্রেসারগুলিতে উপাদানের ভাগ্য এবং কঠোর পরিবেশে পরিবহন ট্র্যাক করার জন্য অনেক সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।"
কারম্যান বলল, “প্রাথমিক সংশয় থাকা সত্ত্বেও আমরা এই প্রকল্পটি চালিয়ে যেতে পেরে আনন্দিত। এটি আমাদের পরবর্তীতে কোথায় নিয়ে যায় তা দেখে আমরাও রোমাঞ্চিত।”
জার্নাল রেফারেন্স:
- Hubbard, L., Reed, C., Uhnak, N. et al. Luminescent সিলিকা microagglomerates, সংশ্লেষণ, এবং পরিবেশগত পরীক্ষা. এমআরএস কমিউনিকেশনস 12, 119–123 (2022)। DOI: 10.1557/s43579-022-00150-3
