کریکنگ شور کی تکنیک مواد میں نانوکوکس کو سنتی ہے - فزکس ورلڈ

کریکنگ شور کی تکنیک مواد میں نانوکوکس کو سنتی ہے - فزکس ورلڈ

نیلی روشنی میں نہائے ہوئے مائکروسکوپ استعمال کرنے والے شخص کی تصویر
حساس آلہ: یو این ایس ڈبلیو، سڈنی میں جان سیڈل کے گروپ میں اسکیننگ پروب مائکروسکوپ (SPM) ناول اور 2D مواد کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ (بشکریہ: FLEET)

نانوسکل پر "کریکنگ شور" کی پیمائش کرنے کے لیے ایک نئی مائکروسکوپی تکنیک میں وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز ہو سکتی ہیں، محققین کو دھاتوں میں کمزور دھبوں کو بہتر طور پر سمجھنے سے لے کر گردے کی پتھری جیسے حیاتیاتی ڈھانچے کی چھان بین تک تاکہ انہیں بڑی سرجری کی ضرورت کے بغیر تباہ کیا جا سکے۔

جب کسی مواد کو دباؤ یا تناؤ میں ڈالا جاتا ہے، تو یہ جوہری عمل کی ایک سیریز کو متحرک کرتا ہے جو ایک ہموار حرکت کو تبدیل کر سکتا ہے جیسے کہ ایک سادہ کمپریشن کو جھٹکے داروں کی ترتیب میں۔ اس کا نتیجہ ایک ایسا رجحان ہے جسے کریکنگ شور کہا جاتا ہے، جو کہ دروازے کے کریکنگ کی طرح لگتا ہے لیکن برفانی تودے جیسے جھرنوں میں ہوتا ہے جو بہت سے سائز کے پیمانے پر پھیلے ہوئے ہیں اور طاقت کے عالمی قوانین کی پیروی کرتے ہیں۔

"ایک عام صورت یہ ہے کہ جب ایک کمپریشن دراڑیں پیدا کرتا ہے جو ایک سادہ لکیر میں نہیں بڑھتا، لیکن بہت سی شاخوں کے ساتھ پیچیدہ پیٹرن دکھاتا ہے، جیسے کہ بجلی کی چمک میں،" وضاحت کرتا ہے۔ اکھارد سلجےمیں ٹھوس ریاست کے ماہر طبیعیات کیمبرج یونیورسٹی, UK، جس نے نئے مطالعہ کی شریک قیادت کی۔ جان سیڈیل کی نیو ساؤتھ ویلز یونیورسٹی (اقوام متحدہ) اسٹریلیا میں. "جب بہت سی دراڑیں ہوتی ہیں، تو مواد نرم ہو جاتا ہے اور ٹوٹ بھی سکتا ہے۔"

کریکنگ شور کا مطالعہ سب سے پہلے مقناطیسی مواد میں کیا گیا تھا، جہاں اسے 1919 میں جرمن ماہر طبیعیات کے بعد برخاؤسین شور کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اب اسے میٹریل سائنس میں دھات اور مرکب کی تحقیق کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ زلزلوں کا مطالعہ کرنے کے لیے جیو فزکس میں؛ اور سالڈ سٹیٹ فزکس میں فیروک مواد جیسے BaTiO میں میموری ڈیوائسز تیار کرنے کے لیے3. سلجے بتاتے ہیں، "جب بھی یادداشت کو چالو کیا جاتا ہے، یہ برفانی تودے کا آغاز کرتا ہے۔ "اس برفانی تودے نے محققین کو یہ شناخت کرنے میں مدد کی کہ میموری سوئچنگ جیسے آلات کے لیے کون سا مواد اچھا ہے۔"

کریکنگ شور کے پورے سپیکٹرم کا مشاہدہ کرنا

نئے کام میں، کیمبرج-UNSW ٹیم کے ارکان نے ایٹمی قوت مائکروسکوپی (AFM) نینو انڈینٹیشن پر مبنی تکنیک کا استعمال کیا۔ انہوں نے AFM تحقیقات کو بہت آہستہ سے داخل کیا - کئی گھنٹوں کے عرصے میں - مطالعہ کیے جا رہے نمونے میں۔ سلجے کا کہنا ہے کہ یہ سست اندراج اس لیے اہم ہے کیونکہ اگر تحقیقات بہت تیزی سے حرکت کرتی ہیں، تو جدید ترین الیکٹرانک آلات بھی بہت زیادہ اوورلیپنگ سگنلز اٹھا لیں گے، اور اس طرح انفرادی جھٹکوں کے بجائے ایک مسلسل عمل دیکھیں گے۔ یہ اوورلیپ انفرادی کریکنگ شور سگنلز کی شناخت کرنا مشکل بناتا ہے۔

تجرباتی سیٹ اپ کا خاکہ ایک نمونے پر اسکیننگ پروب مائکروسکوپ کو دکھا رہا ہے جس کی نوک نینو انڈینٹیشن اور کریکنگ شور (جس کی نمائندگی مڑے ہوئے پیلے رنگ کی لکیروں سے ہوتی ہے) نمونے میں ڈومین کی دیوار سے نکلتی ہے۔

ان کے مریضانہ نقطہ نظر کی بدولت، ٹیم پہلی بار کریکنگ شور کے مکمل سپیکٹرم کا مشاہدہ کرنے اور اسے برفانی تودے کی مخصوص شکلوں سے منسلک کرنے میں کامیاب رہی۔

محققین کے مطابق اس تکنیک کے کئی استعمال ہو سکتے ہیں۔ ان میں ہوائی جہاز کے پروں کے لیے خصوصی مرکبات کی تحقیقات شامل ہیں۔ دھاتوں میں سنکنرن کا مطالعہ کرنا تاکہ کمزور مقامات کی نشاندہی کی جا سکے جہاں دھات ایٹمی پیمانے پر ٹوٹتی ہے۔ اور نئے 3D پرنٹ شدہ مواد کی عملداری کی جانچ کرنا۔ سلجے کا کہنا ہے کہ وہ خاص طور پر ہڈیوں اور دانتوں جیسے حیاتیاتی مواد کا مطالعہ کرنے میں دلچسپی رکھتے ہیں، جو دونوں ہی کڑکتے ہوئے شور کو خارج کرتے ہیں۔ ایک اور اہم منصوبہ، کے ساتھ کیمبرج میں ایڈن بروکس ہسپتال، گردے کی پتھری میں کریکنگ شور کا مطالعہ کرنا ہے۔

سلجے بتاتے ہیں، "ہم آخر میں سوئی کے ساتھ ٹیوب بنانے اور گردے کی پتھری کی جانچ کرنے کا تصور کر سکتے ہیں۔" "اس سے ہمیں یہ جاننے میں مدد ملے گی کہ انہیں باہر سے کیسے تباہ کیا جا سکتا ہے اور زیادہ ناگوار سرجری کا سہارا لینا پڑتا ہے۔"

سیڈل نے مزید کہا کہ وہ اور ان کے ساتھی UNSW میں مختلف فنکشنل مواد میں ٹاپولوجیکل نقائص کا مطالعہ کرنے کے لیے اس تکنیک کو استعمال کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ "ہم یہ بھی دیکھیں گے کہ AFM سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے پیمائش کے طریقہ کار کو خود کیسے بہتر بنایا جائے،" وہ ظاہر کرتا ہے۔ "اس وقت، میں اس کام کو جاری رکھنے کے لیے ایک نئے پی ایچ ڈی طالب علم کی تلاش کر رہا ہوں، کیونکہ اس کام کے مرکزی مصنف، جو کہ میں شائع ہوا ہے۔ فطرت، قدرت مواصلاتحال ہی میں میرے گروپ سے گریجویشن کیا ہے۔"

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا