यह तकनीकी सफलता सब कुछ बदल सकती है।

जिन पदार्थों को पहले पूरी तरह से "अरोधक" माना जाता था, उनके कणों के माध्यम से विद्युत प्रवाह को प्रवाहित करने के तरीकों के बारे में हुई खोजें एलईडी तकनीक को पूरी तरह से पुनर्परिभाषित करने और जैव चिकित्सा में अभूतपूर्व अनुप्रयोगों के द्वार खोलने का वादा करती हैं।

लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक प्रकाश स्रोत है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है।

एलईडी तकनीक आधुनिक जीवन का एक अभिन्न अंग बन गई है, विशाल टीवी स्क्रीन से लेकर रोजमर्रा के बल्बों तक। उपयोगकर्ता ओएलईडी और क्यूएलईडी जैसी नई तकनीकों से भी परिचित हैं।

बाधाओं को तोड़ना

समान चमक वाले तापदीप्त बल्बों और कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंपों की तुलना में, एक एलईडी बल्ब क्रमशः केवल 1/10 और 1/2 बिजली की खपत करता है, और इसका जीवनकाल कई गुना अधिक होता है।

व्यापक उपयोग के बावजूद, इस विशेष पदार्थ में एक घातक खामी है: यह बिजली को प्रवाहित नहीं होने देता। हालांकि, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की कैवेंडिश प्रयोगशाला के नए शोध ने इस धारणा को बदल दिया है।

विशेष रूप से, वैज्ञानिकों ने इन कुचालक कणों को विद्युत का संचालन करने और प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए मजबूर करने का एक तरीका खोज लिया है, जिससे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के लिए एक नया अध्याय खुल गया है।

इस खोज का मुख्य विषय इन्सुलेटिंग लैंथेनाइड नैनोकण (LnNPs) हैं। इन कणों में नियोडिमियम और यटरबियम जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्व मौजूद होते हैं। इनकी उल्लेखनीय विशेषता यह है कि उत्तेजित होने पर ये अत्यंत चमकीला प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।

वैज्ञानिकों ने एलईडी को विद्युत का संचालन करने और प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए प्रेरित करने का एक तरीका खोज लिया है, जिससे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक नया अध्याय खुल गया है। फोटो: कैमिला प्रिएटो।

हालांकि, ये कुचालक होते हैं। पहले वैज्ञानिक इन्हें विद्युत का चालक बनाने में असफल रहे थे। पहले के प्रयासों में विद्युत आवेश को इनके भीतर मौजूद लैंथेनाइड आयनों के संपर्क में लाने के लिए अत्यधिक उच्च तापमान या अत्यधिक उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती थी।

इस बाधा के कारण, एलएनएप का पहले सीमित अनुप्रयोग रहा है, मुख्य रूप से गहरे ऊतक इमेजिंग में जो विद्युत ऊर्जा पर निर्भर नहीं करता है।

इस अवरोधक "दीवार" को पार करने के लिए, कैम्ब्रिज की शोध टीम ने एक अलग दृष्टिकोण अपनाया। गर्मी या दबाव से इसे भेदने की कोशिश करने के बजाय, उन्होंने एक अधिक सूक्ष्म दृष्टिकोण को चुना: संकरण।

विशेष रूप से, वैज्ञानिकों ने 9-ACA नामक एक कार्बनिक डाई का उपयोग किया। इन डाई अणुओं का उपयोग LnNPs की सतह पर इन्सुलेटिंग परत को बदलने के लिए किया गया था।

इस बाहरी परत को बदलने से एक विशेष चार्जिंग तकनीक संभव हो पाती है। वैज्ञानिक इस नई कार्बनिक परत में इलेक्ट्रॉनों का संचार करते हैं। इस प्रक्रिया से एक्सिटॉन उत्पन्न होते हैं—इलेक्ट्रॉनों की एक उत्तेजित अवस्था। यहाँ से ऊर्जा अंदर मौजूद लैंथेनाइड आयनों में स्थानांतरित होती है, जिससे वे चमकने लगते हैं।

इस अध्ययन में यह भी बताया गया है कि पिछले प्रयोगों में सबसे बड़ी बाधा एलएनएनपी का ऊर्जा अंतर रहा है।

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की शोध टीम ने इन्सुलेटिंग परत को एक कार्बनिक पदार्थ से बदलकर इस अंतर को पाट दिया है, जिससे विद्युत ऊर्जा कुशलतापूर्वक प्रकाश उत्पन्न कर सकती है।

जैव चिकित्सा प्रौद्योगिकी के भविष्य के लिए एक महत्वपूर्ण उपलब्धि।

इस संकरण प्रक्रिया के परिणाम वास्तव में प्रभावशाली हैं। नए एलईडी (जिन्हें एलएनएलईडी भी कहा जाता है) लगभग पूर्ण शुद्धता के साथ निकट-अवरक्त (एनआईआर) प्रकाश उत्पन्न करते हैं।

दरअसल, परीक्षणों में इस हाइब्रिड एलईडी ने बाजार में मौजूद अधिकांश ऑर्गेनिक एनआईआर एलईडी को पीछे छोड़ दिया। इसके अलावा, इसने स्पेक्ट्रल नैरोनेस (रंग शुद्धता) और ऊर्जा दक्षता दोनों में उत्कृष्ट प्रदर्शन किया।

यह खोज महज प्रयोगशाला सिद्धांत से परे है और अनगिनत व्यावहारिक अनुप्रयोगों के द्वार खोलती है, विशेष रूप से चिकित्सा और जैव चिकित्सा प्रौद्योगिकी के क्षेत्रों में।

वर्तमान में, शरीर के अंदरूनी हिस्सों की गहराई से जांच करने के लिए डॉक्टरों को अक्सर एक्स-रे या एमआरआई का उपयोग करना पड़ता है। दृश्य प्रकाश का उपयोग करने वाली अन्य प्रकाशीय विधियाँ त्वचा और रक्त द्वारा अवरुद्ध हो जाती हैं।

वहीं, एनआईआर प्रकाश "जैविक सीमा" के अंतर्गत आता है क्योंकि यह सामान्य प्रकाश की तुलना में त्वचा और नरम ऊतकों में अधिक आसानी से प्रवेश कर सकता है।

नई एलईडी तकनीक लगभग पूर्ण शुद्धता के साथ निकट-अवरक्त (एनआईआर) प्रकाश उत्पन्न करती है। इससे चिकित्सा के क्षेत्र में नए रास्ते खुलते हैं, क्योंकि त्वचा के नीचे गहराई में स्थित आंतरिक अंगों या रक्त वाहिकाओं की सटीक निगरानी केवल एलएनएलईडी युक्त त्वचा पैच का उपयोग करके की जा सकती है। फोटो: नमूना।

हालांकि, वर्तमान कार्बनिक प्रकाशमान पदार्थ थोड़े समय के संपर्क में आने के बाद अक्सर रिसने लगते हैं, जिससे दीर्घकालिक निगरानी बाधित होती है।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की स्थिरता के कारण, एलएनएलईडी तकनीक इस समस्या को पूरी तरह से दूर करने का वादा करती है, जिससे फीका न पड़ने वाले चिकित्सा इमेजिंग उपकरणों का निर्माण संभव हो सकेगा, और शरीर के ऊतकों का पहले से कहीं अधिक स्पष्ट अवलोकन किया जा सकेगा।

डॉक्टर बिना किसी चीर-फाड़ की प्रक्रिया के, त्वचा के नीचे गहराई में स्थित आंतरिक अंगों या रक्त वाहिकाओं की स्थिति की लगातार निगरानी करने के लिए एलएनएलईडी युक्त स्किन पैच का उपयोग कर सकते हैं।

इसके अलावा, कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के संयोजन से अधिक लचीले और टिकाऊ उपकरण बनते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि शोध दल ने बताया कि इस विधि को अन्य प्रकार के इन्सुलेटिंग पदार्थों पर आसानी से लागू किया जा सकता है, जिससे कई नए प्रयोगों और आविष्कारों के लिए मार्ग प्रशस्त होता है।

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