এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সবকিছু বদলে দিতে পারে।

পূর্বে সম্পূর্ণরূপে "ইনসুলেটর" হিসেবে বিবেচিত পদার্থের কণার মধ্য দিয়ে কীভাবে বৈদ্যুতিক প্রবাহ সঞ্চালন করা যায় সে সম্পর্কে আবিষ্কারগুলি LED প্রযুক্তিকে সম্পূর্ণরূপে পুনর্নির্ধারণ করার এবং জৈব চিকিৎসায় অভূতপূর্ব প্রয়োগের দ্বার উন্মোচন করার প্রতিশ্রুতি দেয়।

একটি আলোক-নির্গমনকারী ডায়োড (LED) হল একটি আলোক উৎস যা বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগ করলে আলো নির্গত করে।

LED প্রযুক্তি আধুনিক জীবনের একটি অপরিহার্য অংশ হয়ে উঠেছে, বিশাল টিভি স্ক্রিন থেকে শুরু করে দৈনন্দিন আলোর বাল্ব পর্যন্ত। ব্যবহারকারীরা এমনকি OLED এবং QLED এর মতো নতুন প্রযুক্তির সাথেও পরিচিত।

বাধা ভেঙে ফেলা

একই উজ্জ্বলতা সম্পন্ন ভাস্বর এবং কমপ্যাক্ট ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের তুলনায়, একটি LED বাল্ব যথাক্রমে মাত্র ১/১০ এবং ১/২ বিদ্যুত ব্যবহার করে এবং এর আয়ুষ্কাল অনেক গুণ বেশি।

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 সবকিছু বদলে দিয়েছে।

বিশেষ করে, বিজ্ঞানীরা এই অন্তরক কণাগুলিকে বিদ্যুৎ সঞ্চালন এবং আলো নির্গত করতে বাধ্য করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন, যা অপটোইলেক্ট্রনিক প্রযুক্তির জন্য একটি নতুন অধ্যায়ের সূচনা করেছে।

এই আবিষ্কারের মূল লক্ষ্য হল ল্যান্থানাইড ন্যানো পার্টিকেল (LnNPs) অন্তরক করার উপর। এই কণাগুলিতে নিওডিয়ামিয়াম এবং ইটারবিয়ামের মতো বিরল পৃথিবী উপাদান রয়েছে। তাদের উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হল উত্তেজনার সম্মুখীন হলে অত্যন্ত উজ্জ্বল আলো নির্গত করার ক্ষমতা।

বিজ্ঞানীরা LED-কে বিদ্যুৎ সঞ্চালন এবং আলো নির্গত করতে বাধ্য করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন, যা অপটোইলেকট্রনিক প্রযুক্তির ক্ষেত্রে একটি নতুন অধ্যায়ের সূচনা করেছে। ছবি: ক্যামিলা প্রিটো।

তবে, এগুলি অন্তরক। পূর্বে, বিজ্ঞানীরা এগুলিকে বিদ্যুৎ পরিবাহী করতে ব্যর্থ হয়েছিলেন। পূর্ববর্তী প্রচেষ্টাগুলিতে বৈদ্যুতিক চার্জকে ভিতরের ল্যান্থানাইড আয়নগুলির সংস্পর্শে আনার জন্য অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা বা অত্যন্ত উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োজন হত।

এই বাধার কারণে, LnNP-এর পূর্বে সীমিত প্রয়োগ ছিল, প্রধানত গভীর টিস্যু ইমেজিংয়ে যা বৈদ্যুতিক শক্তির উপর নির্ভর করে না।

এই অন্তরক "প্রাচীর" কাটিয়ে ওঠার জন্য, কেমব্রিজের গবেষণা দল একটি ভিন্ন পদ্ধতি বেছে নিয়েছে। তাপ বা চাপ দিয়ে এটিকে ছিদ্র করার চেষ্টা করার পরিবর্তে, তারা আরও সূক্ষ্ম পদ্ধতি বেছে নিয়েছে: সংকরকরণ।

বিশেষ করে, বিজ্ঞানীরা 9-ACA নামক একটি জৈব রঞ্জক ব্যবহার করেছিলেন। এই রঞ্জক অণুগুলি LnNP-এর পৃষ্ঠের অন্তরক স্তর প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

এই বাইরের স্তরটি প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে একটি বিশেষ চার্জিং কৌশল তৈরি করা সম্ভব হয়। বিজ্ঞানীরা এই নতুন জৈব স্তরে ইলেকট্রন প্রবেশ করান। এই প্রক্রিয়াটি এক্সিটন তৈরি করে - ইলেকট্রনের একটি উত্তেজিত অবস্থা। এখান থেকে, শক্তি ভিতরের ল্যান্থানাইড আয়নগুলিতে স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে তারা আলোকিত হয়।

এই গবেষণায় আরও উল্লেখ করা হয়েছে যে পূর্ববর্তী পরীক্ষাগুলিতে সবচেয়ে বড় বাধা ছিল LnNP-এর শক্তি ব্যবধান।

জৈব পদার্থ দিয়ে অন্তরক স্তর প্রতিস্থাপন করে, কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা দল এই ব্যবধান পূরণ করেছে, যার ফলে বৈদ্যুতিক শক্তি দক্ষতার সাথে আলোকসজ্জা শুরু করতে সক্ষম হয়েছে।

জৈব চিকিৎসা প্রযুক্তির ভবিষ্যতের জন্য একটি বড় অগ্রগতি।

এই সংকরায়ন প্রক্রিয়ার ফলাফল সত্যিই চিত্তাকর্ষক। নতুন LEDs (যা LnLEDs নামেও পরিচিত) প্রায় নিখুঁত বিশুদ্ধতার সাথে কাছাকাছি-ইনফ্রারেড (NIR) আলো উৎপন্ন করে।

প্রকৃতপক্ষে, পরীক্ষায়, এই হাইব্রিড LED বাজারে বিদ্যমান বেশিরভাগ জৈব NIR LED-কে ছাড়িয়ে গেছে। তদুপরি, এটি বর্ণালী সংকীর্ণতা (রঙের বিশুদ্ধতা) এবং শক্তি দক্ষতা উভয় ক্ষেত্রেই উৎকৃষ্ট।

এই আবিষ্কার নিছক পরীক্ষাগার তত্ত্বের বাইরেও বিস্তৃত এবং অগণিত ব্যবহারিক প্রয়োগের দ্বার উন্মোচন করে, বিশেষ করে চিকিৎসা এবং জৈব চিকিৎসা প্রযুক্তির ক্ষেত্রে।

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

এদিকে, NIR আলো "জৈবিক জানালার" মধ্যে পড়ে কারণ এটি নিয়মিত আলোর চেয়ে ত্বক এবং নরম টিস্যুতে আরও সহজে প্রবেশ করতে পারে।

নতুন LED প্রযুক্তি প্রায় নিখুঁত বিশুদ্ধতার সাথে নিয়ার-ইনফ্রারেড (NIR) আলো তৈরি করে। এটি চিকিৎসার জন্য নতুন পথ খুলে দেয়, কারণ ত্বকের গভীরে অবস্থিত অভ্যন্তরীণ অঙ্গ বা রক্তনালীগুলি কেবলমাত্র LnLED ধারণকারী ত্বকের প্যাচ ব্যবহার করে সঠিকভাবে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। ছবি: স্পেসিম।

তবে, বর্তমান জৈব আলোকিত পদার্থগুলি প্রায়শই অল্প সময়ের জন্য এক্সপোজারের পরে রক্তপাত করে, যা দীর্ঘমেয়াদী পর্যবেক্ষণকে ব্যাহত করে।

বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির স্থিতিশীলতার জন্য ধন্যবাদ, LnLEDs প্রযুক্তি এই সমস্যাটি সম্পূর্ণরূপে কাটিয়ে ওঠার প্রতিশ্রুতি দেয়, বিবর্ণ-প্রতিরোধী মেডিকেল ইমেজিং ডিভাইস তৈরি করতে সক্ষম করে, যা শরীরের টিস্যুগুলির পূর্বের চেয়ে আরও স্পষ্ট পর্যবেক্ষণের সুযোগ করে দেয়।

ডাক্তাররা আক্রমণাত্মক পদ্ধতি ছাড়াই কয়েকদিন ধরে ত্বকের গভীরে অবস্থিত অভ্যন্তরীণ অঙ্গ বা রক্তনালীগুলির অবস্থা ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করতে LnLED ধারণকারী ত্বকের প্যাচ ব্যবহার করতে পারেন।

অধিকন্তু, জৈব এবং অজৈব পদার্থের সংমিশ্রণ আরও নমনীয় এবং টেকসই ডিভাইস তৈরি করে। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, গবেষণা দল জানিয়েছে যে এই পদ্ধতিটি সহজেই অন্যান্য ধরণের অন্তরক উপকরণের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা বিভিন্ন নতুন পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং আবিষ্কারের পথ প্রশস্ত করে।

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