بٹی ہوئی دخشیں مسلسل دلکشی کے ساتھ تخلیق کی گئیں۔

امریکہ میں مشی گن یونیورسٹی کے محققین نے بوٹی کے سائز کے نینو سٹرکچرڈ مائکرو پارٹیکلز بنائے ہیں جن کی سرسبزی، یا ہاتھ کی وجہ سے، ایک وسیع رینج پر مسلسل ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ پیچیدہ ذرات، جو سادہ اجزاء سے بنائے جاتے ہیں جو پولرائزڈ روشنی کے لیے حساس ہوتے ہیں، مختلف قسم کی کرلنگ شکلیں بناتے ہیں جن کو درست طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ فوٹونیکل طور پر فعال نینو اسمبلیاں بہت ساری ایپلی کیشنز میں استعمال ہوسکتی ہیں، بشمول لائٹ ڈٹیکشن اور رینجنگ (LiDAR) ڈیوائسز، میڈیسن اور مشین ویژن۔

ریاضیاتی اصطلاحات میں، چیریلٹی ایک ہندسی خاصیت ہے، جسے مسلسل ریاضی کے افعال کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے جس کی تصویر میٹھی چادر کے بتدریج مروڑنے کے طور پر کی جا سکتی ہے۔ اسی طرح کی شکلوں کے ساتھ مستحکم ڈھانچے کا ایک کنبہ اور بتدریج ٹیون ایبل چیریلیٹی کو نظریاتی طور پر ممکن ہونا چاہئے۔ تاہم، کیمسٹری میں، چیرالیٹی کو اکثر ایک بائنری خصوصیت کے طور پر سمجھا جاتا ہے، جس میں مالیکیول دو ورژن میں آتے ہیں جنہیں اینانٹیومر کہتے ہیں، جو کہ ایک دوسرے کی آئینہ دار تصویریں ہیں – بالکل انسانی ہاتھوں کے جوڑے کی طرح۔ یہ چیریلیٹی اکثر "لاک ان" ہوتی ہے اور اس میں ترمیم کرنے کی کسی بھی کوشش کے نتیجے میں ڈھانچہ ٹوٹ جاتا ہے۔

مسلسل چیرلٹی

کی قیادت میں محققین کی ایک ٹیم نکولس کوتوف اب یہ ظاہر ہوا ہے کہ انیسوٹروپک بوٹی شکل والے نانو اسٹرکچرز میں مسلسل چیریلٹی ہوتی ہے، مطلب یہ ہے کہ انہیں ایک موڑ کے زاویے، پچ کی چوڑائی، موٹائی اور لمبائی کے ساتھ گھڑا جا سکتا ہے جسے ایک وسیع رینج میں ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ درحقیقت، موڑ کو مکمل طور پر بٹی ہوئی بائیں ہاتھ کی ساخت سے لے کر فلیٹ پینکیک تک اور پھر مکمل طور پر بٹی ہوئی دائیں ہاتھ کی ساخت تک کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

بوٹیوں کو کیڈمیم اور سیسٹین کو ملا کر بنایا جاتا ہے، جو ایک پروٹین کا ٹکڑا ہے جو بائیں اور دائیں ہاتھ کی اقسام میں آتا ہے، اور پھر اس مکسچر کو پانی کے محلول میں معطل کر دیتا ہے۔ یہ رد عمل نینو شیٹس تیار کرتا ہے جو خود کو ربنوں میں جمع کرتے ہیں جو پھر ایک دوسرے کے اوپر خود کو اسٹیک کرتے ہیں، بوٹی کے سائز کے نینو پارٹیکلز بناتے ہیں۔ نینوریبن کو تقریباً 50 nm کی موٹائی کے ساتھ 200-1.2 nm لمبائی والے نینو پلیٹلیٹس سے جمع کیا جاتا ہے۔

"اہم بات یہ ہے کہ، ذرات کا سائز نانو شیٹس اور مجموعی طور پر ذرات کے درمیان الیکٹرو سٹیٹک تعاملات کے ذریعے خود محدود ہے،" کوٹوف بتاتے ہیں، "ایک ایسا طریقہ کار جسے ہم نے سپرا پارٹیکلز اور پرتوں والے نانوکومپوزائٹس پر پچھلے مطالعے میں دریافت کیا تھا۔"

اگر سسٹین تمام بائیں ہاتھ والا ہے تو بائیں ہاتھ والے بوٹیز بنتے ہیں اور اگر یہ دائیں ہاتھ ہے تو دائیں ہاتھ والے بنتے ہیں۔ اگر مکس میں بائیں اور دائیں ہاتھ والے سسٹین کے مختلف تناسب شامل ہیں، تاہم، درمیانی موڑ کے ساتھ ڈھانچے بنائے جا سکتے ہیں۔ سب سے سخت بوٹیز کی پچ (یعنی وہ جو 360 ° کے ساتھ اپنی پوری لمبائی پر گھومتے ہیں) تقریباً 4 µm ہے۔

محققین نے پایا کہ نانو سٹرکچرز سرکلر پولرائزڈ روشنی کی عکاسی کرتے ہیں (جو کہ خلا کے باوجود کارک سکرو کی شکل میں پھیلتی ہے) صرف اس وقت جب روشنی میں موڑ بوٹی شکل میں موڑ سے مماثل ہوتا ہے۔

5000 مختلف شکلیں۔

ٹیم نے بوٹی اسپیکٹرم کے اندر 5000 مختلف شکلیں تیار کرنے میں کامیابی حاصل کی اور آرگون نیشنل لیبارٹری میں ایکس رے کے پھیلاؤ، الیکٹران کے پھیلاؤ اور الیکٹران مائکروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے جوہری تفصیل سے ان کا مطالعہ کیا۔ اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی (SEM) امیجز سے پتہ چلتا ہے کہ بوٹیز 200-1200 nm لمبائی اور 45 nm موٹی بٹی ہوئی نینوربنز کے ڈھیر کے طور پر بنائے گئے ہیں۔

کنٹینیم چیرلٹی کی وجوہات نانوسکل بلڈنگ بلاکس کی اندرونی خصوصیات کی بدولت سامنے آتی ہیں۔ سب سے پہلے، لچکدار ہائیڈروجن بانڈز متغیر بانڈ زاویوں کی اجازت دیتے ہیں، کوٹوف اور ساتھیوں کی وضاحت کریں۔ دوسرا، نانوریبنز کی آئنائز کرنے کی صلاحیت نانوسکل بلڈنگ بلاکس کے درمیان طویل فاصلے تک نفرت انگیز تعاملات کا باعث بنتی ہے جسے پی ایچ اور آئنک طاقت کو تبدیل کرکے ایک وسیع رینج پر ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ اور چونکہ نانوریبنز موڑتے ہیں، کل الیکٹرو اسٹاٹک پوٹینشل چیرل بن جاتا ہے، جو اسمبلیوں کے ہاتھ کو تقویت دیتا ہے۔

کوٹوف بتاتا ہے، "ہم نے اپنے پہلے کام میں جن 'سادہ' سپرا پارٹیکلز کا مطالعہ کیا تھا، ان کے مقابلے میں، چیرل نانو کلسٹرز سے بنے ہوئے زیادہ پیچیدہ ڈھانچے تشکیل دے سکتے ہیں،" کوٹوف بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا. "ان کے الیکٹرو اسٹاٹک تعاملات کو کنٹرول کرنا ہمیں ان کے سائز اور شکل کو مختلف کرنے کے قابل بناتا ہے۔ مصنوعی کیمیکل سسٹمز، جیسے کہ یہ پیچیدہ ذرات، کے لیے اس طرح کے چیرالٹی تسلسل کا قیام، ہمیں ان کی خصوصیات کو انجینئر کرنے کی اجازت دیتا ہے۔"

بٹی ہوئی روشنی اصل وقت میں نینو پارٹیکلز کو سائز کے لحاظ سے الگ کرتی ہے۔

محققین، جو اپنے کام کی رپورٹ کرتے ہیں۔ فطرت، قدرتکہتے ہیں کہ وہ اب مشین ویژن میں اپنے بوٹی پارٹیکلز کے لیے ایپلی کیشنز کی تلاش میں مصروف ہیں۔ کوتوف بتاتے ہیں، "سرکلر پولرائزڈ روشنی فطرت میں نایاب ہے اور اس طرح اس طرح کے وژن کے لیے بہت پرکشش ہے کیونکہ یہ شور کو کم کرنے کی اجازت دیتی ہے۔" "انجینئرڈ بوٹی ڈھانچے کو لیڈار اور پولرائزیشن کیمروں کے مارکر کے طور پر بھی صلاحیت میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔"

بٹی ہوئی نینو پارٹیکلز سریلی دوائیں بنانے کے لیے صحیح حالات پیدا کرنے میں بھی مدد کر سکتی ہیں۔ Chirality منشیات کی ایک اہم خاصیت ہے، کیونکہ ایک ہی مالیکیول کے enantiomers میں بالکل مختلف کیمیائی اور حیاتیاتی خصوصیات ہو سکتی ہیں۔ اس لیے ان کے درمیان فرق کرنا خاص طور پر ان لوگوں کے لیے دلچسپی کا باعث ہے جو نئی دواسازی تیار کرتے ہیں۔

• 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۔
• ایڈریین ایشلے کے ساتھ مستقبل کا نقشہ بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/twisted-bowties-created-with-continuous-chirality/