کیمسٹ کمرے کے درجہ حرارت پر کوانٹم ڈاٹس بنانے کے لیے مصنوعی پروٹین کا استعمال کرتے ہیں۔

امریکہ میں محققین نے کمرے کے درجہ حرارت کے بائیو کیمیکل رد عمل کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم نقطے بنائے ہیں جو ایک مصنوعی پروٹین کے ذریعے اتپریرک ہوتے ہیں۔ کی طرف سے تیار لیہ اسپینگلر, مائیکل ہیچٹ اور پرنسٹن یونیورسٹی کے ساتھیوں کے مطابق، یہ تکنیک صنعتی پیمانوں پر کوانٹم ڈاٹس بنانے کے لیے زیادہ پائیدار طریقوں کا باعث بن سکتی ہے۔

کوانٹم ڈاٹس سیمی کنڈکٹر مواد کے نانو کرسٹلز ہیں جن میں مفید کوانٹم خصوصیات ہیں جو بلک مواد اور انفرادی ایٹموں کے درمیان آتی ہیں۔ سولر سیلز، ایل ای ڈی ڈسپلے اور کوانٹم ٹیکنالوجیز سمیت دلچسپ ایپلی کیشنز کے ساتھ، کوانٹم ڈاٹس میں تحقیق ایک گرما گرم موضوع ہے۔ تاہم، ان چھوٹے سیمی کنڈکٹر ڈھانچے کی تیاری میں اکثر اعلی درجہ حرارت اور زہریلے سالوینٹس دونوں کی ضرورت ہوتی ہے - لہذا محققین کوانٹم ڈاٹس بنانے کے طریقوں کی تلاش میں ہیں جو زیادہ ماحول دوست ہیں۔

مطالعہ میں، ٹیم نے تحقیقات کی کہ کوانٹم نقطوں کو باریک ٹیون شدہ بائیو کیمیکل ردعمل کا استعمال کرتے ہوئے کیسے بنایا جا سکتا ہے جس میں ایک پروٹین شامل ہے جو حیاتیاتی نظام میں قدرتی طور پر موجود نہیں ہے. اس کے بجائے، پروٹین کو لیبارٹری میں قدرتی طور پر پیدا ہونے والے امینو ایسڈ کو ملا کر بنایا گیا تھا۔

دھاتوں کو محفوظ بنانا

اس پروٹین کو Construct K (ConK) کہا جاتا ہے اور اسے پہلی بار 2016 میں ترکیب کیا گیا تھا۔ پچھلے کام سے پتہ چلتا ہے کہ ConK اجازت دیتا ہے ای کولی بیکٹیریا تانبے کے زہریلے ارتکاز کو زندہ رکھنے کے لیے۔ اگرچہ بیکٹیریا کی بقا کو فروغ دینے والے کیمیائی طریقہ کار کو پوری طرح سے سمجھا نہیں گیا ہے، سائنسدانوں کو شبہ ہے کہ اس میں کیٹالیسس کے عمل شامل ہیں جو دھات کے ایٹموں کو مالیکیولز سے جوڑنے کا سبب بنتے ہیں - جوہریوں کو کم زہریلا بناتا ہے۔ فطرت میں، اسی طرح کا عمل کچھ قسم کے بیکٹیریا میں پائے جانے والے قدرتی پروٹینوں کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے جو دھاتوں کی زیادہ تعداد میں رہ سکتے ہیں۔

کوانٹم نقطے اکثر کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹرز سے بنائے جاتے ہیں جیسے کیڈمیم سلفائیڈ - جس میں زہریلا دھاتی کیڈیمیم شامل ہے۔ نتیجے کے طور پر، Hecht اور ساتھیوں نے پیش گوئی کی کہ ConK کو کیڈیمیم سلفائیڈ کوانٹم ڈاٹس کی ترکیب میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹیم نے پایا کہ کون کے امینو ایسڈ سیسٹین کے ٹوٹنے کو متحرک کرنے میں کامیاب تھا، جس سے ہائیڈروجن سلفائیڈ سمیت ضمنی مصنوعات تیار کی گئیں۔ اس کے بعد یہ مرکب کیڈیمیم کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے کیڈیمیم سلفائیڈ نانو کرسٹلز بنا سکتا ہے۔

کوانٹم ڈاٹ سرنی انتہائی کم توانائی کے سوئچ بنا سکتی ہے۔

جب قدرتی پروٹین کے مقابلے میں، Hecht کی ٹیم نے پایا کہ اس کے نئے نقطہ نظر کے دو اہم فوائد ہیں جو نانو کرسٹلز کی سست ترقی سے متعلق ہیں جب ConK کا استعمال کرتے ہوئے تخلیق کیا جاتا ہے۔ ایک فائدہ یہ ہے کہ کیڈمیم سلفائیڈ نانو کرسٹلز زیادہ تر ایک ہی کرسٹل ڈھانچے کے ساتھ بنائے جاتے ہیں، بجائے اس کے کہ دو مختلف کرسٹل ڈھانچے کے مرکب سے۔ دوسرا یہ ہے کہ نانو کرسٹلز تقریباً 3 nm کے سائز پر مستحکم ہوتے ہیں، اگرچہ قدرے بے قاعدہ شکلوں میں ہوں۔

"ہم جو کوانٹم نقطے بنا رہے ہیں وہ ابھی تک اچھے معیار کے نہیں ہیں، لیکن ترکیب کو ٹیون کر کے اسے بہتر کیا جا سکتا ہے،" Spangler کہتے ہیں۔ "ہم مختلف طریقوں سے کوانٹم ڈاٹ کی تشکیل کو متاثر کرنے کے لیے پروٹین کی انجینئرنگ کرکے بہتر معیار حاصل کر سکتے ہیں۔"

مستقبل میں، وہ امید کرتے ہیں کہ یہ تکنیک کمرے کے درجہ حرارت پر مستحکم، اعلیٰ معیار کے کوانٹم ڈاٹس کی صنعتی پیمانے پر تیاری کا باعث بن سکتی ہے – جو تیزی سے بڑھتی ہوئی کوانٹم ڈاٹ انڈسٹری کے لیے زیادہ پائیدار مستقبل کو یقینی بناتی ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ نیشنل اکیڈمی آف سائنسز کی کاروائی.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/chemists-use-synthetic-protein-to-produce-quantum-dots-at-room-temperature/