کاربن نانوٹوبس آپٹیکل سینسر کو لچکدار اور انتہائی الٹراتھن بناتے ہیں – فزکس ورلڈ

روشنی کو برقی سگنلز میں تبدیل کرنے کے لیے کاربن نانوٹوبس کا استعمال کرنے والے ایک لچکدار، الٹراتھن آپٹیکل سینسر کی نقاب کشائی کی گئی ہے۔ Rei Kawabata اور ساتھیوں. جاپان کی اوساکا یونیورسٹی کی ٹیم کا کہنا ہے کہ ان کا آلہ بہتر آپٹیکل امیجنگ ٹیکنالوجیز کا باعث بن سکتا ہے۔

آپٹیکل سینسر جدید امیجنگ ٹیکنالوجیز میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ اب تک، روایتی سینسرز نے روشنی کو برقی سگنلز میں تبدیل کرنے کے لیے وسیع پیمانے پر روایتی سیمی کنڈکٹنگ عناصر پر انحصار کیا ہے۔ تاہم، نقصان سے بچنے کے لیے، یہ آلات موٹے، مضبوط بورڈز پر نصب کیے جاتے ہیں، جس سے ان سطحوں کی شکلوں کو محدود کیا جاتا ہے جن کی وہ قریب سے تصویر بنانے کے قابل ہوتے ہیں۔

اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے، محققین نے لچکدار نامیاتی مواد سے تیار کردہ شیٹ قسم کے سینسر کے ذریعے پیش کیے جانے والے امکانات کو تلاش کرنا شروع کر دیا ہے۔ اصولی طور پر، یہ سینسر زیادہ پیچیدہ سطحوں کے گرد لپیٹ سکتے ہیں اور ان کی شکل سے قطع نظر تصویر بنا سکتے ہیں۔ ابھی تک، یہ سینسر اپنے زیادہ سخت، غیر نامیاتی ہم منصبوں کی صلاحیتوں کے قریب نہیں آئے ہیں۔

غیر مستحکم ٹرانجسٹر

"روایتی شیٹ قسم کے آپٹیکل سینسرز کی کھوج کی بینڈوتھ تنگ ہے،" اوساکا کی وضاحت کرتا ہے ٹیپی اراکی. "یہ ان کے لیے تھرمل اور کیمیائی تجزیہ کے لیے درکار طویل طول موج (اورکت سے ٹیرا ہرٹز) برقی مقناطیسی لہروں کا پتہ لگانا مشکل بناتا ہے۔" اس کے اوپری حصے میں، ان کے آپریشن کے لیے درکار لچکدار نامیاتی ٹرانجسٹر روشنی سے شعاع کرنے پر غیر مستحکم ہو جاتے ہیں۔

ان چیلنجوں پر قابو پانے کے لیے، ٹیم نے کاربن نانوٹوبس کی منفرد خصوصیات کو دیکھا۔ نہ صرف وہ انتہائی لچکدار ہیں۔ ان کی منفرد سالماتی ساخت روشنی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے میں بھی بہترین بناتی ہے۔

ان فوائد سے فائدہ اٹھانے کے لیے، محققین نے کاربن نانوٹوب فوٹو ڈیٹیکٹرز کو پتلی فلم کے ذیلی ذخائر پر پرنٹ کرنے کے لیے ایک تکنیک تیار کی۔ روشنی کی حساسیت کو مزید بہتر بنانے کے لیے نانوٹوبس کو کیمیکل سے ڈوپ کیا گیا تھا۔

فوٹو سینسر شیٹ

اراکی کہتے ہیں، "ایک انتہائی پتلی پولیمر سبسٹریٹ پر ایک صف میں کاربن نانوٹوب فوٹو ڈیٹیکٹرز اور آرگینک ٹرانزسٹرز کو یکجا کر کے، ہم نے ایک شیٹ قسم کا فوٹو سینسر تیار کیا ہے جو کمرے کے درجہ حرارت اور ہوا میں استحکام، لچک اور اعلیٰ حساسیت کو ظاہر کرتا ہے۔"

ٹیم نے پایا کہ اس کے سینسر ایک وسیع اسپیکٹرم میں نظر آنے والی روشنی سے لے کر ٹیرا ہرٹز تابکاری تک کا پتہ لگانے میں بہت موثر ہیں۔ ایک شیلڈنگ ڈھانچے کو مربوط کرکے – جس نے لچک سے سمجھوتہ نہیں کیا – انہوں نے یہ بھی یقینی بنایا کہ شعاع زدہ روشنی کے دوران آلہ کے لچکدار ٹرانجسٹر قابل اعتماد طریقے سے کام کرتے رہیں۔ اس نے آلہ کو 10 کے عنصر سے سینسر سگنلز کو بڑھانے کی اجازت دی۔

ڈیوائس کو ایک انتہائی لچکدار لائٹ سینسر کے طور پر بیان کیا گیا ہے جو امیجنگ ایپلی کیشنز کی ایک وسیع صف کے لیے موزوں ہے۔ "ہم نے ایک پتلی اور نرم شیٹ کی قسم کا آپٹیکل سینسر تیار کیا ہے جو ماپا جانے والی چیز کو نقصان نہیں پہنچاتا،" اراکی بیان کرتے ہیں۔

بلوٹوتھ انضمام

اس کے بعد ٹیم نے ایک بلوٹوتھ ماڈیول کو سینسر کے ساتھ مربوط کیا، جس کا مطلب ہے کہ ڈیوائس کو دور سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

الٹراتھن لچکدار شمسی خلیوں کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

اراکی کہتے ہیں، "ہم نے ایک وائرلیس پیمائش کے نظام کو محسوس کیا ہے جو آسانی سے نہ صرف روشنی بلکہ حرارت اور مالیکیولز سے متعلق برقی مقناطیسی لہروں کا بھی پتہ لگا سکتا ہے اور تصویر بنا سکتا ہے۔"

محققین نے دو کامیاب مظاہروں میں اپنے سینسر کا ایک پروٹو ٹائپ استعمال کیا۔ ایک میں انسانی انگلیوں سے گرمی کو محسوس کرنا شامل ہے۔ اور اس میں شامل دوسرے میں چینی کے گرم محلول کی نگرانی کرنا شامل ہے کیونکہ یہ ایک پتلی ٹیوب سے گزرتا ہے۔ ٹیم یہ بھی ظاہر کرتی ہے کہ ان کا آلہ انتہائی پائیدار ہے کیونکہ اس نے گیند میں گرنے کے بعد اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کیا۔

اب ان کا مقصد ڈیوائس کو بہتر بنانا ہے تاکہ اسے ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں استعمال کیا جا سکے۔ "ہمارا وائرلیس پیمائش کا نظام غیر تباہ کن جانچ کے طریقوں کے امکانات کو بڑھاتا ہے،" اراکی کہتے ہیں۔ "ان میں غیر رابطہ امیجنگ، اور نمونے جمع کرنے کی ضرورت کے بغیر سادہ مائع معیار کی تشخیص شامل ہوسکتی ہے. اس کے پہننے کے قابل آلات اور پورٹیبل امیجنگ آلات میں بھی استعمال ہونے کی امید ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ اعلی درجے کی معدنیات.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/carbon-nanotubes-make-optical-sensor-flexible-and-ultrathin/