ক্রমাগত চিরালিটি দিয়ে তৈরি বাঁকা বাউটি

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা বাউটি-আকৃতির ন্যানোস্ট্রাকচারযুক্ত মাইক্রো পার্টিকেল তৈরি করেছেন যার চিরালিটি, বা হস্তত্ব, বিস্তৃত পরিসরে ক্রমাগত সুর করা যেতে পারে। জটিল কণাগুলি, যা সাধারণ উপাদানগুলি থেকে তৈরি করা হয় যা পোলারাইজড আলোর প্রতি সংবেদনশীল, বিভিন্ন ধরণের কার্লিং আকার তৈরি করে যা সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। আলোক সনাক্তকরণ এবং রেঞ্জিং (LiDAR) ডিভাইস, ওষুধ এবং মেশিন ভিশন সহ ফটোনিকভাবে সক্রিয় ন্যানো অ্যাসেম্বলিগুলি অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করতে পারে।

গাণিতিক পরিভাষায়, চিরালিটি হল একটি জ্যামিতিক সম্পত্তি, ক্রমাগত গাণিতিক ফাংশন দ্বারা বর্ণিত যা একটি মিষ্টি মোড়কের ধীরে ধীরে মোচড়ানো হিসাবে চিত্রিত করা যেতে পারে। অনুরূপ আকার এবং ক্রমান্বয়ে টিউনযোগ্য চিরালিটি সহ স্থিতিশীল কাঠামোর একটি পরিবার তাই তাত্ত্বিকভাবে সম্ভব হওয়া উচিত। রসায়নে, যাইহোক, কাইরালিটিকে প্রায়শই একটি বাইনারি বৈশিষ্ট্য হিসাবে বিবেচনা করা হয়, অণুগুলি দুটি সংস্করণে আসে যাকে এন্যান্টিওমার বলা হয়, যা একে অপরের মিরর ইমেজ - অনেকটা মানুষের হাতের জোড়ার মতো। এই চিরালিটি প্রায়শই "লক ইন" থাকে এবং এটিকে পরিবর্তন করার যেকোনো প্রচেষ্টার ফলে কাঠামো ভেঙে যায়।

ক্রমাগত চিরালিটি

নেতৃত্বে একদল গবেষক নিকোলাস কোটভ এখন দেখিয়েছে যে একটি অ্যানিসোট্রপিক বোটি আকৃতির ন্যানোস্ট্রাকচারগুলির অবিচ্ছিন্ন চিরালিটি রয়েছে, যার অর্থ হল যে সেগুলিকে একটি মোচড় কোণ, পিচের প্রস্থ, বেধ এবং দৈর্ঘ্য দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে যা বিস্তৃত পরিসরে টিউন করা যেতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, মোচড়টি সম্পূর্ণভাবে বাঁ-হাতের কাঠামো থেকে একটি ফ্ল্যাট প্যানকেক পর্যন্ত এবং তারপরে সম্পূর্ণভাবে বাঁকানো ডান-হাতের কাঠামো পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

বাউটিগুলি ক্যাডমিয়াম এবং সিস্টাইন মিশ্রিত করে তৈরি করা হয়, একটি প্রোটিন খণ্ড যা বাম- এবং ডান-হাতের জাতগুলিতে আসে এবং তারপর এই মিশ্রণটিকে জলীয় দ্রবণে স্থগিত করে। এই প্রতিক্রিয়াটি ন্যানোশিট তৈরি করে যা ফিতায় স্ব-একত্রিত হয় যা তারপর একে অপরের উপরে স্ব-স্তূপ করে, বোটি-আকৃতির ন্যানো পার্টিকেল গঠন করে। ন্যানোরিবনগুলি 50-200 এনএম দৈর্ঘ্যের ন্যানোপ্লেটলেটগুলি থেকে প্রায় 1.2 এনএম পুরুত্বের সাথে একত্রিত হয়

"গুরুত্বপূর্ণভাবে, কণার আকার ন্যানোশিট এবং কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া দ্বারা স্ব-সীমাবদ্ধ হয়," কোটভ ব্যাখ্যা করেন, "একটি প্রক্রিয়া যা আমরা সুপার পার্টিকেল এবং স্তরযুক্ত ন্যানোকম্পোজিটগুলির উপর পূর্ববর্তী গবেষণায় আবিষ্কার করেছি।"

সিস্টিন যদি বাম-হাতি হয়, বাম-হাতে বাউটি গঠন করে এবং যদি ডান-হাতি হয়, ডান-হাতিগুলি গঠন করে। যদি মিশ্রণে বাম- এবং ডান-হাতের সিস্টাইনের বিভিন্ন অনুপাত থাকে তবে মধ্যবর্তী মোচড় সহ কাঠামো তৈরি করা যেতে পারে। সবচেয়ে আঁটসাঁট বাউটিগুলির পিচ (অর্থাৎ, যাদের পুরো দৈর্ঘ্য 360° ঘুরিয়ে দেওয়া হয়), প্রায় 4 µm।

গবেষকরা দেখেছেন যে ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি বৃত্তাকার মেরুকৃত আলোকে প্রতিফলিত করে (যা কর্কস্ক্রু-আকৃতিতে স্থান হলেও প্রচার করে) তখনই যখন আলোর মোচড় বাউটি আকৃতিতে মোচড়ের সাথে মিলে যায়।

5000টি বিভিন্ন আকার

দলটি বোটি স্পেকট্রামের মধ্যে 5000টি বিভিন্ন আকার তৈরি করতে সফল হয়েছে এবং আর্গোনে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন, ইলেক্ট্রন ডিফ্র্যাকশন এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে পারমাণবিক বিস্তারিতভাবে সেগুলি অধ্যয়ন করেছে। স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM) চিত্রগুলি দেখায় যে বাউটিগুলি 200-1200 এনএম দৈর্ঘ্য এবং 45 এনএম পুরু মোচড়যুক্ত ন্যানোরিবনের স্তুপ হিসাবে গঠন করা হয়েছে।

ন্যানোস্কেল বিল্ডিং ব্লকের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ধারাবাহিকতার কারণগুলি আসে। প্রথমত, নমনীয় হাইড্রোজেন বন্ড পরিবর্তনশীল বন্ড কোণগুলির জন্য অনুমতি দেয়, কোটভ এবং সহকর্মীদের ব্যাখ্যা করুন। দ্বিতীয়ত, ন্যানোরিবনের আয়নাইজ করার ক্ষমতা ন্যানোস্কেল বিল্ডিং ব্লকগুলির মধ্যে দীর্ঘ-পরিসরের বিকর্ষণমূলক মিথস্ক্রিয়া ঘটায় যা পিএইচ এবং আয়নিক শক্তি পরিবর্তন করে বিস্তৃত পরিসরে টিউন করা যেতে পারে। এবং যেহেতু ন্যানোরিবনগুলি মোচড় দেয়, মোট ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সম্ভাব্যতা চিরল হয়ে যায়, যা সমাবেশগুলির হাতকে শক্তিশালী করে।

কোটভ বলেন, "আমাদের আগের কাজগুলিতে আমরা যে 'সাধারণ' সুপার পার্টিকেলগুলি অধ্যয়ন করেছি তার তুলনায়, চিরাল ন্যানোক্লাস্টারগুলি থেকে তৈরি করা আরও জটিল কাঠামো তৈরি করতে পারে," কোটভ বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "তাদের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ আমাদের তাদের আকার এবং আকৃতি পরিবর্তন করতে সক্ষম করে। সিন্থেটিক রাসায়নিক সিস্টেমের জন্য এই ধরনের একটি চিরায়ত ধারাবাহিকতা স্থাপন করা, যেমন এই জটিল কণাগুলি, আমাদের তাদের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রকৌশলী করতে দেয়।"

বাঁকানো আলো বাস্তব সময়ে আকার দ্বারা ন্যানো পার্টিকেলকে আলাদা করে

গবেষকরা, যারা তাদের কাজ রিপোর্ট প্রকৃতি, বলুন তারা এখন মেশিনের দৃষ্টিতে তাদের বোটি কণাগুলির জন্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি খুঁজতে ব্যস্ত। "বৃত্তাকারভাবে পোলারাইজড আলো প্রকৃতিতে বিরল এবং এইভাবে এই জাতীয় দৃষ্টিভঙ্গির জন্য খুব আকর্ষণীয় কারণ এটি একজনকে শব্দ কাটাতে দেয়," কোটভ ব্যাখ্যা করেন। "ইঞ্জিনযুক্ত বোটি স্ট্রাকচারগুলিও LiDAR এবং পোলারাইজেশন ক্যামেরার জন্য মার্কার হিসাবে ক্ষমতায় ব্যবহার করা যেতে পারে।"

বাঁকানো ন্যানো পার্টিকেলগুলি চিরাল ওষুধ তৈরির জন্য সঠিক অবস্থা তৈরি করতেও সাহায্য করতে পারে। চিরালিটি ওষুধের একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তি, কারণ একই অণুর এন্যান্টিওমারের সম্পূর্ণ ভিন্ন রাসায়নিক এবং জৈবিক বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে। তাদের মধ্যে পার্থক্য করা এইভাবে যারা নতুন ফার্মাসিউটিক্যালস তৈরি করছে তাদের জন্য বিশেষভাবে আগ্রহের বিষয়।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/twisted-bowties-created-with-continuous-chirality/