এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সবকিছু বদলে দিতে পারে।

পূর্বে সম্পূর্ণ 'অন্তরক' বলে বিবেচিত পদার্থের কণার মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করার পদ্ধতি সম্পর্কিত আবিষ্কার এলইডি প্রযুক্তিকে সম্পূর্ণরূপে নতুন সংজ্ঞা দেবে এবং বায়োমেডিসিনে অভূতপূর্ব প্রয়োগের পথ খুলে দেবে।

লাইট-এমিটিং ডায়োড (এলইডি) হলো এমন একটি আলোর উৎস যা এতে বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রয়োগ করা হলে আলো নির্গত করে।

বিশাল টিভি স্ক্রিন থেকে শুরু করে দৈনন্দিন ব্যবহারের লাইট বাল্ব পর্যন্ত, এলইডি প্রযুক্তি আধুনিক জীবনের এক অপরিহার্য অংশ হয়ে উঠেছে। ব্যবহারকারীরা এখন ওএলইডি (OLED) এবং কিউএলইডি (QLED)-এর মতো নতুন প্রযুক্তির সাথেও পরিচিত।

বাধা ভেঙে ফেলা

একই উজ্জ্বলতার ইনক্যান্ডেসেন্ট এবং কম্প্যাক্ট ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের তুলনায়, একটি এলইডি বাল্ব যথাক্রমে মাত্র ১/১০ এবং ১/২ ভাগ বিদ্যুৎ ব্যবহার করে এবং এর আয়ুষ্কাল অনেক গুণ বেশি।

এর ব্যাপক ব্যবহার সত্ত্বেও, এই বিশেষ উপাদানটির একটি মারাত্মক ত্রুটি রয়েছে: এটি এর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে দেয় না। তবে, কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের ক্যাভেন্ডিশ ল্যাবরেটরির নতুন গবেষণা এই সবকিছু বদলে দিয়েছে।

বিশেষত, বিজ্ঞানীরা এই অন্তরক কণাগুলোকে বিদ্যুৎ পরিবাহী ও আলো বিকিরণকারী করে তোলার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন, যা অপটোইলেকট্রনিক প্রযুক্তির জন্য এক নতুন অধ্যায়ের সূচনা করেছে।

এই আবিষ্কারের মূল বিষয় হলো অন্তরক ল্যান্থানাইড ন্যানোকণা (LnNPs)। এই কণাগুলিতে নিওডাইমিয়াম এবং ইটারবিয়ামের মতো বিরল মৃত্তিকা মৌল থাকে। এদের একটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হলো, উত্তেজিত করা হলে এরা অত্যন্ত উজ্জ্বল আলো নির্গত করতে পারে।

বিজ্ঞানীরা এলইডি-কে বিদ্যুৎ পরিবাহী ও আলো নির্গমনে বাধ্য করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন, যা অপটোইলেকট্রনিক প্রযুক্তিতে এক নতুন অধ্যায়ের সূচনা করেছে। ছবি: ক্যামিলা প্রিয়েতো।

তবে, এগুলো অন্তরক। পূর্বে বিজ্ঞানীরা এদেরকে বিদ্যুৎ পরিবাহী করতে ব্যর্থ হয়েছিলেন। পূর্ববর্তী প্রচেষ্টাগুলোতে ভেতরের ল্যান্থানাইড আয়নের সংস্পর্শে বৈদ্যুতিক চার্জ আনার জন্য অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা বা অত্যন্ত উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োজন হতো।

এই বাধার কারণে, LnNPs-এর প্রয়োগ পূর্বে সীমিত ছিল, যা মূলত বৈদ্যুতিক শক্তি-নির্ভর নয় এমন গভীর টিস্যু ইমেজিং-এর ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হতো।

এই অন্তরক 'প্রাচীর' অতিক্রম করতে কেমব্রিজের গবেষক দল একটি ভিন্ন পন্থা বেছে নিয়েছিল। তাপ বা চাপ দিয়ে এটিকে ভেদ করার চেষ্টা না করে, তারা আরও সূক্ষ্ম একটি পদ্ধতি অবলম্বন করে: সংকরায়ন।

বিশেষভাবে, বিজ্ঞানীরা 9-ACA নামক একটি জৈব রঞ্জক ব্যবহার করেছেন। এই রঞ্জক অণুগুলো LnNPs-এর পৃষ্ঠের অন্তরক স্তর প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

এই বাইরের স্তরটি প্রতিস্থাপন করলে একটি বিশেষ চার্জিং কৌশল প্রয়োগ করা যায়। বিজ্ঞানীরা এই নতুন জৈব স্তরে ইলেকট্রন প্রবেশ করান। এই প্রক্রিয়ায় এক্সাইটন তৈরি হয়—যা ইলেকট্রনের একটি উত্তেজিত অবস্থা। এখান থেকে ভেতরের ল্যান্থানাইড আয়নগুলোতে শক্তি স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে সেগুলো আলোকিত হয়ে ওঠে।

এই গবেষণায় আরও উল্লেখ করা হয়েছে যে, পূর্ববর্তী পরীক্ষাগুলোতে সবচেয়ে বড় বাধা ছিল LnNPs-এর শক্তি ব্যবধান।

অন্তরক স্তরটিকে একটি জৈব পদার্থ দিয়ে প্রতিস্থাপন করে কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক দল এই ব্যবধানটি পূরণ করেছে, যার ফলে বৈদ্যুতিক শক্তি দক্ষতার সাথে প্রতিপ্রভা সৃষ্টি করতে পারে।

জৈবচিকিৎসা প্রযুক্তির ভবিষ্যতের জন্য একটি যুগান্তকারী অগ্রগতি।

এই সংকরায়ন প্রক্রিয়ার ফলাফল সত্যিই চিত্তাকর্ষক। নতুন এলইডিগুলো (যা এলএনএলইডি নামেও পরিচিত) প্রায় নিখুঁত বিশুদ্ধতার সাথে নিকট-ইনফ্রারেড (এনআইআর) আলো উৎপন্ন করে।

প্রকৃতপক্ষে, পরীক্ষায় এই হাইব্রিড এলইডিটি বাজারে বিদ্যমান বেশিরভাগ অর্গানিক এনআইআর এলইডি-কে ছাড়িয়ে গেছে। অধিকন্তু, এটি বর্ণালীর সংকীর্ণতা (রঙের বিশুদ্ধতা) এবং শক্তি দক্ষতা উভয় ক্ষেত্রেই উৎকৃষ্ট ছিল।

এই আবিষ্কারটি নিছক পরীক্ষাগারের তত্ত্বকে ছাড়িয়ে গেছে এবং বিশেষ করে চিকিৎসা ও জৈবচিকিৎসা প্রযুক্তির ক্ষেত্রে অসংখ্য ব্যবহারিক প্রয়োগের পথ খুলে দিয়েছে।

বর্তমানে, শরীরের গভীরে দেখার জন্য ডাক্তারদের প্রায়শই এক্স-রে বা এমআরআই ব্যবহার করতে হয়। দৃশ্যমান আলো ব্যবহার করে এমন অন্যান্য আলোকীয় পদ্ধতি ত্বক ও রক্ত ​​দ্বারা অবরুদ্ধ হয়।

অন্যদিকে, এনআইআর (NIR) আলো 'জৈবিক পরিসরের' অন্তর্ভুক্ত, কারণ এটি সাধারণ আলোর তুলনায় ত্বক এবং নরম টিস্যুতে আরও সহজে প্রবেশ করতে পারে।

নতুন এলইডি প্রযুক্তি প্রায় নিখুঁত বিশুদ্ধতার নিয়ার-ইনফ্রারেড (NIR) আলো উৎপাদন করে। এটি চিকিৎসাক্ষেত্রে নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে, কারণ শুধুমাত্র LnLED যুক্ত স্কিন প্যাচ ব্যবহার করেই ত্বকের গভীরে অবস্থিত অভ্যন্তরীণ অঙ্গ বা রক্তনালী নির্ভুলভাবে পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব। ছবি: নমুনা।

তবে, বর্তমান জৈব আলোক-উৎসারী উপাদানগুলো প্রায়শই অল্প সময়ের সংস্পর্শেই আলো ছড়াতে শুরু করে, যা দীর্ঘমেয়াদী পর্যবেক্ষণে ব্যাঘাত ঘটায়।

বিরল মৃত্তিকা মৌলগুলোর স্থিতিশীলতার কল্যাণে, এলএনএলইডি প্রযুক্তি এই সমস্যাটি সম্পূর্ণরূপে কাটিয়ে ওঠার প্রতিশ্রুতি দেয়, যা বিবর্ণ-প্রতিরোধী মেডিকেল ইমেজিং ডিভাইস তৈরি করতে সক্ষম করে এবং শরীরের টিস্যুগুলোকে আগের চেয়ে আরও স্পষ্টভাবে পর্যবেক্ষণ করার সুযোগ করে দেয়।

চিকিৎসকেরা অস্ত্রোপচার ছাড়াই এলএনএলইডি (LnLED) যুক্ত স্কিন প্যাচ ব্যবহার করে ত্বকের গভীরে অবস্থিত অভ্যন্তরীণ অঙ্গ বা রক্তনালীর অবস্থা দিনের পর দিন ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করতে পারেন।

তাছাড়া, জৈব ও অজৈব পদার্থের সংমিশ্রণ আরও নমনীয় ও টেকসই ডিভাইস তৈরি করে। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো, গবেষক দল জানিয়েছে যে এই পদ্ধতিটি অন্যান্য ধরনের অন্তরক পদার্থের ক্ষেত্রেও সহজে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা বিভিন্ন নতুন পরীক্ষা-নিরীক্ষা ও উদ্ভাবনের পথ খুলে দেবে।

উৎস: https://znews.vn/dot-pha-cong-nghe-nay-co-the-thay-doi-moi-thu-post1616610.html