Monday, 11 November 2019

गर्म नहीं होंगे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

लैपटॉप और कम्प्यूटर जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लंबे समय तक इस्तेमाल करने पर ये अक्सर गर्म हो जाते हैं और इनकी गर्मी को कम करने के लिए इन्हें कुछ समय के लिए बंद करना पड़ता है। लेकिन अब वैज्ञानिकों ने ग्राफिन से आइसोटोपिकली इंजीनियर्ड ग्राफिन का विकास किया है जो लैपटॉप और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को अधिक गर्म होने से बचा सकता है। 
कैलिफोर्निया विष्वविद्यालय के षोधकर्ताओं के द्वारा विकसित अद्वितीय ऑप्टिकल अवशोषण सहित अद्वितीय गुणों वाले एक एकल परमाणु जितने मोटे इस कार्बन क्रिस्टल ग्राफिन का इस्तेमाल इलेक्ट्रॉनिक्स से फोटोवोल्टिक सोलर सेल्स और रडार तक हर चीज में गर्मी के क्षय के प्रबंधन के लिए थर्मल कंडक्टर के रूप में किया जा सकेगा।
यही नहीं, कुछ सालों में कम्प्यूटर चिप में तारों को आपस में संबद्ध करने के लिए या हीट स्प्रेडर्स के लिए सिलिकॉन के साथ भी इसका इस्तेमाल किया जा सकेगा। यह उच्च आवृत्ति वाले ट्रांजिस्टर सहित अन्य इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए लाभदायक हो सकता है जिसका इस्तेमाल बेतार संचार, रडार, सुरक्षा प्रणालियों और इमेजिंग में किया जा सकता है। 
कैलिफोर्निया यूनिवर्सिटी रिवरसाइड बार्नस कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर अलेक्जेंडर बालनदीन और उनके सहयोगियों ने ग्राफिन के प्राकृतिक अवस्था की तुलना में इस आइयोटोपिकली इंजीनियर्ड ग्राफिन के तापीय गुणों को बेहतर पाया है। इस अनुसंधान में उन्होंने तापीय चालकता मापन तकनीक ऑप्टोथर्मल रमन विधि का इस्तेमाल किया गया है जिसका विकास बालनदीन ने 2008 में किया था। 
बालनदीन के अनुसार ग्राफिन सहित कार्बन पदार्थ प्राकृतिक रूप से दो स्थिर आइसोटोप के बने होते हैं जिनमें 99 प्रतिषत कार्बन 12 और एक प्रतिषत कार्बन 13 होते हैं। आइसोटोप के बीच का अंतर कार्बन परमाणुओं के परमाणु मास पर निर्भर करता है। सिर्फ एक प्रतिशत कार्बन 13 को निकाल देना आइसोटोपिक शुद्धिकरण कहलाता है जो स्टल जाली के गतिशील गुणों को संशोधित करता है और उनके तापीय चालकता को प्रभावित करता है। बालनदीन कहते हैं कि सबसे महत्वपूर्ण यह है कि इलेक्ट्रिकल, ऑप्टिकल और अन्य भौतिक गुणों में पर्याप्त परिवर्तन के बिना आइसोटोपिकली शुद्ध ग्राफिन के थर्मल कंडक्षन गुणों में मजबूत वृद्धि की जा सकती है जिससे आइसोटोपिकली शुद्ध ग्राफिन कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृश्ट पसंद बन सकता है। 
बालनदीन के अनुसार इस अनुसंधान के महत्व को उच्च तापीय चालकता वाले पदार्थों की व्यावहारिक जरूरतों से समझा जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक यंत्रों के दिनोंदिन छोटे होते जाने के कारण इनकी गर्मी को कम करना एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है। इसलिए अगली पीढ़ी की एकीकृत सर्किट और तीन आयामी इलेक्ट्रॉनिक्स की डिजाइन के लिए गर्मी को अच्छी तरह से कंडक्ट करने वाले पदार्थों की खोज आवश्यक हो गयी। ऐसे में इस ग्राफिन का विकास काफी महत्वपूर्ण है। बालनदीन का मानना है कि प्रारंभ में इसे फोटोवोल्टिक सोलर सेल्स या लचीले यंत्रों में चिप पैकेजिंग या पारदर्शी इलेक्ट्रोड्स के लिए थर्मल इंटरफेस पदार्थों जैसे कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जाएगा। बाद में ग्राफिन को धीरे-धीरे विभिन्न यंत्रों में शामिल किया जाएगा। 


 


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