পদার্থ বিজ্ঞানী নগুয়েন ডুক হোয়া: 'ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলি আকর্ষণীয়!'

একজন প্রয়োগিক পদার্থবিজ্ঞানী হিসেবে, আপনি কি কখনও তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার রোমান্টিসিজম এবং দর্শন দ্বারা মুগ্ধ হয়েছেন? - তত্ত্বের ব্যবহারিকতা এবং সম্ভাব্যতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ একটি তত্ত্ব ভৌত ঘটনা সম্পর্কে নতুন দৃষ্টিভঙ্গি উন্মোচন করতে পারে, যা আগে কখনও ভাবা হয়নি এমন নতুন প্রযুক্তির দিকে পরিচালিত করে। বিমূর্ত ধারণাগুলি ন্যানোপ্রযুক্তি, নতুন উপকরণ, চিকিৎসা এবং কোয়ান্টাম তথ্যে ব্যবহারিক প্রয়োগের দিকে পরিচালিত করতে পারে... অতএব, তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার রোমান্টিসিজম এবং দর্শন কেবল প্রয়োগিক পদার্থবিদ্যার ব্যবহারিকতাকে আকর্ষণ করে না বরং পরিপূরকও করে, আবিষ্কার এবং উদ্ভাবনের একটি আকর্ষণীয় যাত্রা তৈরি করে। তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক পদার্থবিদ্যার সমন্বয় পদার্থবিদদের জন্য একটি বিস্তৃত এবং সমৃদ্ধ অভিজ্ঞতা প্রদান করে। আমি সর্বদা পদার্থবিদ্যার তাত্ত্বিক সমস্যাগুলিতে আগ্রহী এবং অনুপ্রাণিত। এই কারণেই আমাদের সাম্প্রতিক গবেষণায় পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিক এবং গণনামূলক গবেষকদের মধ্যে সহযোগিতা জড়িত। তত্ত্বটি মৌলিক নীতিগুলির সম্পূর্ণ বোঝার প্রতিশ্রুতি দেয়, সেইসাথে একটি বিস্তৃত ভিত্তি প্রদান করে যা থেকে ভৌত ঘটনা সম্পর্কে নতুন দৃষ্টিভঙ্গি খোলা যেতে পারে।

অধ্যাপক ডঃ নগুয়েন ডুক হোয়া (বামে) তাঁর অনুপ্রেরণামূলক পরামর্শদাতা - অধ্যাপক ডঃ নগুয়েন ডুক চিয়েনের সাথে

অধ্যাপক, আপনার গবেষণার একটি প্রধান বিষয় সহজ ভাষায় ব্যাখ্যা করতে পারেন: ন্যানোম্যাটেরিয়ালের এত অপ্রত্যাশিত বৈশিষ্ট্য কেন? ন্যানোম্যাটেরিয়াল এবং আণবিক স্তরে কাজ করে, যেখানে বৃহত্তর আকারে প্রযোজ্য স্বাভাবিক ভৌত আইন আর প্রযোজ্য হয় না, যার মধ্যে ন্যানোস্কেলে আকারের প্রভাব, পৃষ্ঠ-থেকে-আয়তন অনুপাতের পার্থক্য, কোয়ান্টাম প্রভাব এবং ন্যানোস্কেলে পরমাণুর মধ্যে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত। এটি অভিনব ভৌত, রাসায়নিক এবং জৈবিক বৈশিষ্ট্য তৈরি করে, যা বিশাল সম্ভাব্য প্রয়োগের দ্বার উন্মোচন করে। চিকিৎসা এবং ইলেকট্রনিক্স থেকে শক্তি পর্যন্ত অনেক ক্ষেত্রেই ন্যানোম্যাটেরিয়ালের আবেদন এটাই... একটি আকর্ষণীয় উদাহরণ হল সোনার উপাদান (প্রতীক Au): বৃহত্তর আকারে, এটি হলুদ এবং পানিতে অদ্রবণীয়; কিন্তু ন্যানোস্কেলে ভেঙে ফেলা হলে, এটি লাল, নীল বা কণার আকারের উপর নির্ভর করে অন্যান্য রঙ হতে পারে। কোয়ান্টাম ডট হল অনন্য অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য সহ সেমিকন্ডাক্টর ন্যানো পার্টিকেল: উত্তেজিত হলে, তারা আলো নির্গত করে যার রঙ কণার আকারের উপর নির্ভর করে। কোয়ান্টাম ডটগুলি টিভি ডিসপ্লে (QLEDs), LEDs এবং রোগ নির্ণয়ের জন্য ফ্লুরোসেন্স ইমেজিংয়ের মতো চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

হ্যানয় পেডাগোজিকাল বিশ্ববিদ্যালয়ের আমার সহপাঠীদের সাথে একসাথে

1D এবং 2D উপকরণ কী? আমরা যে সমস্ত উপকরণ দেখি তা কি 3D নয়? - আমরা যে জগৎটি দেখি তা কি 3D স্থানিক জগৎ। যখন একটি মাত্রা অন্য দুটি মাত্রার চেয়ে অনেক বড় হয়, তখন বস্তুটিকে এক-মাত্রিক - অর্থাৎ 1D উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে; অথবা যখন দুটি মাত্রা অন্য মাত্রার চেয়ে অনেক বড় হয়, তখন বস্তুটিকে প্রায় দ্বি-মাত্রিক - অর্থাৎ 2D হিসাবে বিবেচনা করা হয়। ন্যানোস্কেলে, 1D এবং 2D উপকরণগুলির অনেক অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে কারণ তাদের পারমাণবিক গঠন এক বা দুটি মাত্রার মধ্যে সীমাবদ্ধ। কার্বন ন্যানোটিউবের মতো একটি 1D উপাদান (<100 ন্যানোমিটার ব্যাস এবং কয়েক মাইক্রোমিটার বা তার বেশি দৈর্ঘ্য সহ ফাঁকা নলাকার টিউব) অত্যন্ত উচ্চ আংশিক প্রসার্য শক্তি এবং ভাল বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। ন্যানোওয়্যার (100 nm ব্যাস এবং খুব বড় দৈর্ঘ্য-থেকে-ব্যাস অনুপাত সহ, ধাতু, সেমিকন্ডাক্টর এবং ধাতব অক্সাইডের মতো বিভিন্ন উপকরণ থেকে তৈরি) সেন্সর বা ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে। গ্রাফিনের মতো একটি 2D উপাদান (যার পুরুত্ব কার্বন পরমাণুর এক স্তরের সমান) অত্যন্ত শক্তিশালী যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, ভালো বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা ধারণ করে এবং ইলেকট্রনিক্স, শক্তি এবং স্বচ্ছ ইলেকট্রোডের ক্ষেত্রে অনেক গবেষণা এবং প্রয়োগের ভিত্তি তৈরি করে। ন্যানো প্রযুক্তির সাহায্যে, 1D এবং 2D উপকরণগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে বিকশিত হচ্ছে এবং এর বিভিন্ন প্রয়োগ রয়েছে, যা ভৌত জগত সম্পর্কে মানুষের ধারণা প্রসারিত করতে অবদান রাখছে এবং ভবিষ্যতে যুগান্তকারী প্রযুক্তিগত অগ্রগতির প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে।

আইটিআইএমএসের সহকর্মীদের সাথে একসাথে

আমরা কি যত বেশি বস্তুগত কণা ভাঙবো, তত বেশি বিস্ময় এবং সম্ভাব্য প্রয়োগ আবিষ্কার করবো? যদি আমরা কণাগুলোকে সর্বনিম্ন পর্যায়ে ভেঙে ফেলি তাহলে আর কী থাকবে? এটি একটি আকর্ষণীয় প্রশ্ন যা পদার্থ বিজ্ঞান এবং ন্যানোপ্রযুক্তির কিছু মৌলিক নীতি স্পষ্ট করতে সাহায্য করে। প্রকৃতপক্ষে, যখন আমরা ন্যানোস্কেলে বস্তুগত কণা ভাঙি, তখন অনেক নতুন এবং অপ্রত্যাশিত বৈশিষ্ট্য আবির্ভূত হয়। কণাগুলোকে আরও ভাঙার মাধ্যমে, আমরা পদার্থের সবচেয়ে মৌলিক স্তরের কাছাকাছি পৌঁছাই, যথা পরমাণু এবং উপ-পরমাণু কণা যেমন প্রোটন, নিউট্রন, কোয়ার্ক, লেপ্টন এবং বোসন - বর্তমানে পদার্থের সবচেয়ে ক্ষুদ্রতম উপাদান একক। তবে, ভবিষ্যতে, আরও অনেক মৌলিক কণা আবিষ্কৃত হতে পারে বা অস্তিত্বের পূর্বাভাস দেওয়া হতে পারে। এটিই পদার্থ বিজ্ঞানীদের অনুপ্রাণিত করে, কারণ বিজ্ঞানের কোন শেষ বিন্দু নেই। এগুলি তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যায় রোমান্স, কল্পনা এবং দর্শনের ক্ষেত্রও।

প্রাচীনকাল থেকেই, অনেক শিল্পকর্মে ন্যানো পার্টিকেল পাওয়া গেছে। আধুনিক সমাজের জন্য ন্যানো ম্যাটেরিয়াল এত গুরুত্বপূর্ণ কেন? ন্যানো ম্যাটেরিয়ালগুলি কেবল তাদের ছোট আকারের কারণেই নয়, মূলত তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্য এবং বিস্তৃত সম্ভাব্য প্রয়োগের কারণেও আধুনিক সমাজের কাছে অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ। যদিও প্রাচীনকাল থেকেই ন্যানো পার্টিকেলগুলি বিদ্যমান ছিল (উদাহরণস্বরূপ, প্রতিফলিত বা প্রেরিত আলোর নীচে দেখলে লাইকারগাস কাপের বিভিন্ন রঙ থাকবে), সাম্প্রতিক দশকগুলিতে তাদের সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতা এবং নিয়ন্ত্রণ নাটকীয়ভাবে এগিয়েছে, বিভিন্ন ক্ষেত্রে অনেক নতুন এবং যুগান্তকারী প্রয়োগের সূচনা করেছে। সুতরাং, ন্যানো ম্যাটেরিয়াল তৈরি এবং নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতাই মূল বিষয়। ন্যানো প্রযুক্তি কেবল বর্তমান প্রয়োগের জন্য নতুন সম্ভাবনাই উন্মুক্ত করে না বরং ভবিষ্যতে যুগান্তকারী সুযোগও তৈরি করে, যা বিশ্বব্যাপী অর্থনৈতিক ও সামাজিক উন্নয়নে ইতিবাচক অবদান রাখে।

বা ভি-তে আইটিআইএমএস সহকর্মীদের সাথে একসাথে

অতিপরিবাহী পদার্থ এবং তাদের প্রয়োগ সম্পর্কে কী বলা যায়? সহজ কথায়, অতিপরিবাহী পদার্থ হল এমন একটি পদার্থ যা যখন এর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয়, তখন অবক্ষয় বা শক্তির ক্ষতি ছাড়াই স্থির থাকে। অতিপরিবাহী পদার্থের চিকিৎসা , বিদ্যুৎ সঞ্চালন, চৌম্বকীয় উত্তোলন ট্রেন, কণা ত্বরণকারী ইত্যাদি ক্ষেত্রে বিভিন্ন ধরণের ব্যবহার রয়েছে। বর্তমানে, অতিপরিবাহী পদার্থ ব্যবহার করে সবচেয়ে সাধারণ যন্ত্র হল চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (MRI) মেশিন, যা শরীরের অভ্যন্তরের বিস্তারিত চিত্র ধারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে অতিপরিবাহী চুম্বক ব্যবহার করে। অতিপরিবাহী পদার্থের জন্য ধন্যবাদ, MRI মেশিনগুলি আরও দক্ষতার সাথে কাজ করে এবং উচ্চমানের ছবি প্রদান করে। সম্প্রতি, চীন ভ্যাকুয়াম টিউবে অতিপরিবাহী কয়েল সহ একটি চৌম্বকীয় উত্তোলন ট্রেন সফলভাবে পরীক্ষা করেছে, যা 623 কিমি/ঘন্টার বেশি গতি অর্জন করেছে (নকশার গতি 1,000 কিমি/ঘন্টা পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে)। অতিপরিবাহী পদার্থের বাণিজ্যিকীকরণ এবং ব্যাপক ব্যবহারকে বর্তমানে বাধাগ্রস্ত করার সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল তাদের অত্যন্ত কম অপারেটিং তাপমাত্রা। অতিপরিবাহীতার জন্য কম তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য জটিল এবং ব্যয়বহুল শীতলকরণ ব্যবস্থা ব্যবহার করা প্রয়োজন, যেমন তরল হিলিয়াম (-২৬৯°C) বা তরল নাইট্রোজেন (-১৯৬°C)। অন্যান্য চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ উৎপাদন খরচ, দুর্বল যান্ত্রিক শক্তি, জটিল তৈরির প্রযুক্তি, শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রে অতিপরিবাহীতা বজায় রাখার ক্ষমতা এবং উচ্চ চাপের অধীনে অতিপরিবাহীতার প্রয়োজনীয়তা।

পরীক্ষাগারে সহকর্মীদের সাথে আলোচনা করা।

ন্যানোম্যাটেরিয়াল অ্যাপ্লিকেশনের উপর অধ্যাপকের গবেষণায় সর্বশেষ অগ্রগতি কী? - ন্যানোম্যাটেরিয়াল এবং সেন্সরের ক্ষেত্রে কিছু সাফল্যের সাথে, প্রায় 10 বছরের মৌলিক গবেষণার পর, আমাদের দল রোগ নির্ণয়ে শ্বাস বিশ্লেষণের জন্য IoT (ইন্টারনেট অফ থিংস) প্রয়োগের জন্য সমন্বিত ন্যানোম্যাটেরিয়াল গবেষণা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। এটি সত্যিই এক ধাপ এগিয়ে এবং আধুনিক বৈজ্ঞানিক গবেষণায় আন্তঃবিষয়ক চেতনা স্পষ্টভাবে প্রদর্শন করে। ন্যানোম্যাটেরিয়াল, ইলেকট্রনিক উপাদান এবং IoT-এর সংমিশ্রণ কেবল রোগ নির্ণয়ের জন্য নতুন সম্ভাবনাই উন্মুক্ত করে না বরং উন্নত চিকিৎসা প্রযুক্তির বিকাশে, অথবা শিল্প, পরিবেশ, নিরাপত্তার মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে অনেক প্রয়োগেও অবদান রাখে... আমাদের ধারণাটি 2009 সালে উদ্ভূত হয়েছিল যখন আমরা "স্বর্ণ ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে শ্বাসের মাধ্যমে ফুসফুসের ক্যান্সার নির্ণয়" এর ফলাফলের উপর হোসাম হাইক (ইসরায়েল) দ্বারা নেচার ন্যানোটেকনোলজিতে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রের সাথে পরামর্শ করেছিলাম। এই দলের গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে সুস্থ ব্যক্তি এবং ফুসফুসের ক্যান্সার রোগীদের শ্বাস বিশ্লেষণের ফলাফল তুলনা করে, ফুসফুসের ক্যান্সার রোগীদের সনাক্ত করা সম্ভব।

একটি অনুষ্ঠানে বিশেষজ্ঞদের সাথে মতবিনিময়।

আমাদের পরবর্তী গবেষণার ফলে ন্যানোম্যাটেরিয়াল ব্যবহার করে সেমিকন্ডাক্টর গ্যাস সেন্সর তৈরি হয়েছে যা সোনার ন্যানো পার্টিকেলের তুলনায় ভালো প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং কম গ্যাস ঘনত্ব সনাক্তকরণ সীমা প্রদান করে এবং রোগ পরীক্ষা এবং রোগ নির্ণয়ের জন্য শ্বাস বিশ্লেষণে প্রয়োগের জন্য সম্পূর্ণরূপে সক্ষম। এটি ২০১৯ সালে ভিনগ্রুপ ইনোভেশন ফাউন্ডেশন (ভিনআইএফ) দ্বারা অর্থায়ন করা একটি প্রকল্পে প্রয়োগ করা একটি গবেষণা নির্দেশনা। ভিনআইএফ ফাউন্ডেশনের কাছে এই চ্যালেঞ্জিং প্রকল্পটি প্রস্তাব করার ক্ষেত্রে আমাদের আত্মবিশ্বাসের পিছনে একটি চালিকা শক্তি হল ফাউন্ডেশনের "ঝুঁকি গ্রহণ" পদ্ধতি। এই প্রগতিশীল প্রক্রিয়ার জন্য ধন্যবাদ, নিশ্চিত পণ্য ফলাফল সহ একটি নিরাপদ গবেষণা দিক প্রস্তাব করার পরিবর্তে, আমরা একটি যুগান্তকারী বিষয় অনুসরণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি, এমনকি যদি এটি উচ্চ ঝুঁকি বহন করে। এই গবেষণার নীতি হল যে যখন মানুষ ফুসফুসের ক্যান্সার, হাঁপানি, ডায়াবেটিস ইত্যাদির মতো নির্দিষ্ট রোগে ভোগে, তখন এটি শরীরের বিপাকীয় প্রক্রিয়াগুলিকে প্রভাবিত করে, যার ফলে রোগীর শ্বাস-প্রশ্বাসে বিভিন্ন ঘনত্বে বৈশিষ্ট্যযুক্ত গ্যাস (বায়োমার্কার) তৈরি হয়। প্রতিটি ধরণের রোগের জন্য এই বায়োমার্কারগুলি আলাদাভাবে পরিবর্তিত হবে। গ্যাস সেন্সরগুলি এই বায়োমার্কারগুলি সনাক্ত এবং বিশ্লেষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা বায়োপসির মতো আক্রমণাত্মক পদ্ধতি ছাড়াই রোগগুলি প্রাথমিকভাবে সনাক্ত করতে সহায়তা করে। মাইক্রোচিপ এবং সেমিকন্ডাক্টর চিপের তরঙ্গ আগের চেয়েও বেশি উত্তপ্ত। অধ্যাপকের মতে, এই তরঙ্গের সুবিধা আমাদের কোন দিকে নেওয়া উচিত? - ঠিক আছে, এই বিষয়টি খুবই উত্তপ্ত এবং আধুনিক প্রযুক্তির অনেক গবেষণা, উন্নয়ন এবং প্রয়োগের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে। এই ক্ষেত্রের বৃদ্ধি এবং অগ্রগতি কেবল তথ্য ও যোগাযোগ প্রযুক্তির বিকাশকেই উৎসাহিত করে না বরং অন্যান্য অনেক শিল্পের উপরও এর গভীর প্রভাব ফেলে। কিন্তু সত্যি বলতে, আমাদের সেমিকন্ডাক্টর এবং মাইক্রোচিপ কর্মীবাহিনী এখনও খুব ছোট, সীমিত দক্ষতার সাথে। তদুপরি, ভিয়েতনামে বর্তমানে পর্যাপ্ত শক্তিশালী সেমিকন্ডাক্টর গবেষণা কেন্দ্র এবং একটি শক্তিশালী সেমিকন্ডাক্টর ইকোসিস্টেমের অভাব রয়েছে। আমার মতে, ভিয়েতনামের প্রতিযোগিতামূলক সম্ভাবনাময় ক্ষেত্রগুলিতে মনোনিবেশ করে, গবেষণা ও উন্নয়ন এবং মানবসম্পদ প্রশিক্ষণে বিনিয়োগ করে, একটি প্রযুক্তি তৈরি করে এবং শিল্প বাস্তুতন্ত্রকে সমর্থন করে এবং মূল শিল্পগুলিতে প্রযুক্তি প্রয়োগ করে সেমিকন্ডাক্টর এবং মাইক্রোচিপ প্রযুক্তির উত্থানকে পুঁজি করা উচিত। এই কৌশলগুলি ভিয়েতনামকে টেকসই উন্নয়ন অর্জন করতে এবং দ্রুত পরিবর্তনশীল বিশ্বব্যাপী প্রযুক্তির প্রেক্ষাপটে কার্যকরভাবে প্রতিযোগিতা করতে সহায়তা করবে। ধন্যবাদ, অধ্যাপক!

থানহনিয়েন.ভিএন

সূত্র: https://thanhnien.vn/nha-khoa-hoc-vat-lieu-nguyen-duc-hoa-vat-lieu-nano-day-thu-vi-185240531094042686.htm