একক অণু একটি সংবেদনশীল চাপ এবং বল সেন্সর তৈরি করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

অস্ট্রেলিয়ার গবেষকরা একটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক শক্তির প্রতিক্রিয়ায় একটি একক অণুর আকারে পরিবর্তনগুলি সনাক্ত এবং নিয়ন্ত্রণ করেছেন। এই কৃতিত্বটি ইলেকট্রনিক্স শিল্পের জন্য ক্ষুদ্র ইমপ্লান্টযোগ্য চাপ সেন্সর এবং অ্যাক্সিলোমিটারের বিকাশকে সক্ষম করতে পারে।

প্রশ্নে থাকা অণু, বুলাভেন, রাসায়নিক সূত্র সি সহ একটি হাইড্রোকার্বন₁₀H₁₀. গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি পাইজোরেসিটিভ, যার অর্থ যান্ত্রিক স্ট্রেনের প্রতিক্রিয়ায় এর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের পরিবর্তন হয়। বুলাভেনের ক্ষেত্রে, এই স্ট্রেনটি ঘটে যখন অণুটি তার বিভিন্ন সম্ভাব্য আকার বা আইসোমারের মধ্যে পরিবর্তন করে, তার পরমাণুর মধ্যে সংযোগ পরিবর্তন করে এবং তার বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের একটি পরিমাপযোগ্য বৈচিত্র তৈরি করে।

গবেষকরা বুলাভেনে পাইজোরেসিটিভ আচরণ অন্বেষণ করতে বেছে নিয়েছেন কারণ এটি সাংবিধানিক এবং গঠনমূলক আইসোমেরিজম হিসাবে পরিচিত প্রক্রিয়াগুলির কারণে অস্বাভাবিকভাবে বড় আকারের পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। "প্রাক্তনটি বন্ডিং টপোলজিগুলির পুনর্বিন্যাসকে জড়িত করে যখন পরেরটিতে অণুগুলি কেবল 'এদিকে ফ্লপিং' জড়িত," ব্যাখ্যা করে জেফরি রেইমার্স, একটি রসায়নবিদ প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় সিডনি যারা একসাথে গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন নাদিম দারবিশ of কার্টিন ইউনিভার্সিটি, ড্যানিয়েল কোসভ of জেমস কুক বিশ্ববিদ্যালয় এবং টমাস ফ্যালন এর নিউক্যাসল বিশ্ববিদ্যালয়.

বুলাভেনের পরিবর্তিত প্রতিরোধের পরিমাপ করার জন্য, দলটি ডায়েরিল নামক রাসায়নিক সংযুক্তি ব্যবহার করে অণুটিকে সোনার যোগাযোগের সাথে 7 থেকে 15 অ্যাংস্ট্রোম আলাদা করে আবদ্ধ করতে। যখন এই সোনার পরিচিতিগুলি সরে যায়, তখন অণুগুলি তাদের সাথে আবদ্ধ থাকে, কিন্তু যান্ত্রিক স্ট্রেন এটি অনুভব করে এটি একটি ভিন্ন আকৃতির সাথে একটি নতুন আইসোমার তৈরি করে। এই আকৃতি পরিবর্তনটি অণুর মাধ্যমে বিদ্যুতের প্রবাহকে পরিবর্তন করে এবং গবেষকরা স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে এই পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করতে সক্ষম হন।

ক্ষুদ্র সেন্সর এবং মিলিসেকেন্ড টাইমস্কেল

ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ভাইব্রেশন ডিটেক্টর, স্মার্টফোনে পেডোমিটার, গাড়ির এয়ারব্যাগের ট্রিগার এবং ইমপ্লান্টেবল মেডিকেল সেন্সর সহ পাইজোরেসিস্টরগুলি ইতিমধ্যেই বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যাপকভাবে মোতায়েন করা হয়েছে। যেহেতু বুলাভেন অণুগুলি এত ছোট, তারা এই প্রচলিত ডিভাইসগুলির ক্ষুদ্র সংস্করণ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি বুলাভেন-ভিত্তিক সেন্সর অন্যান্য রাসায়নিক বা জৈব অণু যেমন প্রোটিন বা এনজাইমের উপস্থিতি সনাক্ত করতে পারে - এমন কিছু যা রোগ সনাক্তকরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে, দারভিশ বলেছেন।

পরিধানযোগ্য চাপ সেন্সর তাদের পরিসীমা প্রসারিত

গবেষকরা, যারা তাদের কাজের বিবরণ দেন প্রকৃতি যোগাযোগ, বলুন যে তারা 3 থেকে 100 এনএমের মতো ছোট ডিভাইস তৈরি করতে পারে² যা কেবলমাত্র প্রতিরোধের পরিবর্তন পরিমাপ করে বাহ্যিক শক্তি এবং চাপ সনাক্ত করে। আরেকটি দরকারী বৈশিষ্ট্য, কসভ যোগ করেছেন, পাইজোরেসিস্টরগুলিকে 800 Hz-এ দোদুল্যমান করা যেতে পারে, যার অর্থ মিলিসেকেন্ড টাইমস্কেলে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলি নিরীক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

দলের কাজের পরবর্তী ধাপে একটি ব্যয়বহুল মাইক্রোস্কোপি পরীক্ষা থেকে একটি সস্তা সেন্সিং প্ল্যাটফর্মে প্রযুক্তি স্থানান্তর করা জড়িত। "এর জন্য আমাদের ন্যানো-ইলেক্ট্রোড সেন্সরগুলি বিকাশ করতে হবে যার সক্রিয় উপাদানগুলি হল আমাদের আকৃতি পরিবর্তনকারী অণু," দারবিশ বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/single-molecule-makes-a-sensitive-pressure-and-force-sensor/