ऑस्ट्रिया में शोधकर्ताओं द्वारा निलंबित मिश्रणों में नैनोकणों के लक्षण वर्णन के लिए एक तकनीक बनाई गई है। द्वारा विकसित मार्को imić और ग्राज़ विश्वविद्यालय में सहयोगियों, नई तकनीक नैनोकणों को आकार-निर्भर वेगों के साथ सर्पिल प्रक्षेपवक्र में चलाती है - जिससे विभिन्न आकारों के नैनोकणों का अलग-अलग अध्ययन किया जा सकता है। इस नए दृष्टिकोण से नैनोकणों को संसाधित करने के तरीके में सुधार हो सकता है।
नैनोकणों का उपयोग सौंदर्य प्रसाधन, कागज, पेंट और फार्मास्यूटिकल्स सहित वाणिज्यिक उत्पादों और औद्योगिक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। इनमें से कई अनुप्रयोगों में एक तरल या जेल के अंदर नैनोकणों को निलंबित करना शामिल है, और इन उत्पादों के सर्वोत्तम संभव प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए नैनोकणों के आकार को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।
यह गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन का उपयोग करके किया जा सकता है - एक तकनीक जो तरल में नैनोकणों की यादृच्छिक ब्राउनियन गति पर निर्भर करती है। ब्राउनियन गति तब होती है जब एक नैनोकण आसपास के अणुओं से टकराता है और इसलिए गति छोटे कणों के लिए अधिक स्पष्ट होती है। ब्राउनियन गति नैनोकणों के मिश्रण द्वारा बिखरे प्रकाश में उतार-चढ़ाव को मापकर प्रकट होती है।
धीमी गति
जबकि यह तकनीक छोटे नैनोकणों के लिए उचित रूप से अच्छी तरह से काम करती है, बड़े नैनोकण ब्राउनियन गति से कम प्रभावित होते हैं, इसलिए उनके आकार की निगरानी करना बहुत कठिन होता है। इसके अलावा, तकनीक वास्तविक समय में आकार की विशेषता नहीं बता सकती है, जो आधुनिक निर्माण प्रक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है।
सिमिक की टीम ने एक नया तरीका अपनाया है जिसे वह ऑप्टोफ्लुइडिक फ़ोर्स इंडक्शन (OF2i) कहती है। इसमें एक माइक्रोफ्लुइडिक चैनल के माध्यम से एक नैनोपार्टिकल मिश्रण को कमजोर-केंद्रित ऑप्टिकल भंवर के समान दिशा में पंप करना शामिल है। उत्तरार्द्ध एक तरंग के साथ एक लेजर बीम है जो एक कॉर्कस्क्रू की तरह प्रसार की दिशा में घूमता है और कक्षीय कोणीय गति को वहन करता है।
विभिन्न आकारों के कणों को लेजर बीम द्वारा विभिन्न वेगों में त्वरित किया जाता है, जो नमूने में कण आकार को चिह्नित करने का एक तरीका प्रदान करता है। हालाँकि, क्योंकि अलग-अलग आकार के कण अलग-अलग वेगों पर चलते हैं, कण टकराव आम हैं - जो वेग पृथक्करण को कम करता है।
मुड़ प्रकाश
सिमिक की टीम ने मुड़ी हुई लेजर लाइट का उपयोग करके इस समस्या को हल किया। यह कोणीय गति को नैनोकणों में स्थानांतरित करता है, उन्हें सर्पिल-आकार के ट्रैजेक्टोरियों में चलाता है। अलग-अलग द्रव्यमान वाले कण अलग-अलग प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करते हैं, जो टकराव को रोकता है।
परमाणु और अणु भंवर पुंज बनाते हैं
सिमिक और सहकर्मियों ने चैनल के नीचे रखे एक माइक्रोस्कोप का उपयोग करके बढ़ते हुए नैनोकणों द्वारा बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाया - जिससे उन्हें अलग-अलग कणों के प्रक्षेपवक्र को ट्रैक करने की अनुमति मिली। इन प्रक्षेपवक्रों के आकार से, वे तब संबंधित नैनोकणों के वेगों को निर्धारित कर सकते थे। इस जानकारी का उपयोग करके, वे वास्तविक समय में तरल में कणों के आकार को निर्धारित कर सकते थे।
टीम ने 200-900 एनएम के बीच के व्यास वाले पॉलीस्टीरिन नैनोकणों का उपयोग करके सेट-अप का परीक्षण किया। ये आकार गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन की क्षमताओं से परे हैं। अपनी तकनीक को और अधिक अनुकूलित करके, टीम उम्मीद करती है कि OF2i का उपयोग अन्य नैनोपार्टिकल विशेषताओं को मापने के लिए भी किया जा सकता है, जिसमें उनके आकार और रासायनिक संरचना शामिल हैं।
अभी के लिए, यह अभी भी अनिश्चित है कि क्या OF2i पॉलीस्टायरीन के अलावा अन्य सामग्रियों के लिए काम करेगा, और यह शोधकर्ताओं के भविष्य के प्रयोगों का फोकस होगा। लेकिन अगर उनकी तकनीक अन्य नैनोमैटिरियल्स के लिए अपने प्रदर्शन को बनाए रखती है, सिमिक और सहकर्मियों को उम्मीद है कि यह नैनोमटेरियल प्रोसेसिंग के लिए एक लचीला कार्यक्षेत्र प्रदान कर सकता है जो अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में नई प्रगति का मार्ग प्रशस्त करता है।
तकनीक में वर्णित है शारीरिक समीक्षा लागू.
