یہ تکنیکی پیش رفت سب کچھ بدل سکتی ہے۔

پہلے مکمل طور پر "انسولیٹرز" سمجھے جانے والے مواد کے ذرات کے ذریعے برقی رو کو کیسے منتقل کیا جائے اس بارے میں دریافتیں LED ٹیکنالوجی کو مکمل طور پر نئے سرے سے متعین کرنے اور بائیو میڈیسن میں بے مثال ایپلی کیشنز کو کھولنے کا وعدہ کرتی ہیں۔

ایک روشنی خارج کرنے والا ڈایڈڈ (ایل ای ڈی) ایک روشنی کا ذریعہ ہے جو اس وقت روشنی خارج کرتا ہے جب اس پر برقی رو لگائی جاتی ہے۔

LED ٹیکنالوجی جدید زندگی کا ایک ناگزیر حصہ بن چکی ہے، دیوہیکل ٹی وی اسکرینوں سے لے کر روزمرہ کے لائٹ بلب تک۔ صارفین OLED اور QLED جیسی نئی ٹیکنالوجیز سے بھی واقف ہیں۔

رکاوٹوں کو توڑنا

ایک ہی چمک کے ساتھ تاپدیپت اور کمپیکٹ فلوروسینٹ لیمپ کے مقابلے میں، ایک LED بلب بالترتیب صرف 1/10 اور 1/2 بجلی استعمال کرتا ہے، اور اس کی عمر کئی گنا زیادہ ہوتی ہے۔

اس کے وسیع پیمانے پر استعمال کے باوجود، یہ خاص مواد ایک مہلک خامی کے ساتھ آتا ہے: یہ اپنے ذریعے بجلی کو بہنے نہیں دیتا۔ تاہم، کیمبرج یونیورسٹی کی کیونڈش لیبارٹری کی نئی تحقیق نے یہ سب کچھ بدل کر رکھ دیا ہے۔

خاص طور پر، سائنسدانوں نے ان موصلی ذرات کو بجلی چلانے اور روشنی کو خارج کرنے پر مجبور کرنے کا ایک طریقہ ڈھونڈ لیا ہے، جس سے آپٹو الیکٹرانک ٹیکنالوجی کے لیے ایک نیا باب کھلا ہے۔

اس دریافت کا فوکس لینتھانائیڈ نینو پارٹیکلز (LnNPs) کی موصلیت پر ہے۔ ان ذرات میں نایاب زمینی عناصر جیسے نیوڈیمیم اور یٹربیئم ہوتے ہیں۔ ان کی نمایاں خصوصیت جوش و خروش کے وقت انتہائی روشن روشنی خارج کرنے کی صلاحیت ہے۔

سائنسدانوں نے ایل ای ڈی کو بجلی چلانے اور روشنی کو خارج کرنے پر مجبور کرنے کا ایک طریقہ ڈھونڈ لیا ہے، جس سے آپٹو الیکٹرانک ٹیکنالوجی کا ایک نیا باب کھل گیا ہے۔ تصویر: کیملا پریٹو۔

تاہم، وہ insulators ہیں. اس سے قبل، سائنسدان انہیں بجلی چلانے میں ناکام رہے تھے۔ پچھلی کوششوں میں برقی چارج کو اندر کے لینتھانائیڈ آئنوں کے ساتھ رابطے میں لانے کے لیے انتہائی زیادہ درجہ حرارت یا انتہائی زیادہ وولٹیجز کی ضرورت تھی۔

اس رکاوٹ کی وجہ سے، LnNPs کی پہلے محدود ایپلی کیشنز تھیں، بنیادی طور پر گہری ٹشو امیجنگ میں جو برقی توانائی پر انحصار نہیں کرتی ہیں۔

اس موصل "دیوار" پر قابو پانے کے لیے، کیمبرج کی تحقیقی ٹیم نے ایک مختلف نقطہ نظر کا انتخاب کیا۔ اسے گرمی یا دباؤ سے پنکچر کرنے کی کوشش کرنے کے بجائے، انہوں نے ایک زیادہ لطیف نقطہ نظر کا انتخاب کیا: ہائبرڈائزیشن۔

خاص طور پر، سائنسدانوں نے 9-ACA نامی ایک نامیاتی رنگ کا استعمال کیا۔ یہ ڈائی مالیکیول LnNPs کی سطح پر موصل پرت کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیے گئے تھے۔

اس بیرونی تہہ کو تبدیل کرنے سے چارج کرنے کی خصوصی تکنیک کی اجازت ملتی ہے۔ سائنسدان اس نئی نامیاتی تہہ میں الیکٹران لگاتے ہیں۔ یہ عمل excitons پیدا کرتا ہے - الیکٹرانوں کی ایک پرجوش حالت۔ یہاں سے، توانائی اندر لینتھانائیڈ آئنوں میں منتقل ہوتی ہے، جس کی وجہ سے وہ چمکتے ہیں۔

یہ مطالعہ یہ بھی بتاتا ہے کہ پچھلے تجربات میں سب سے بڑی رکاوٹ LnNPs کی توانائی کا فرق ہے۔

ایک نامیاتی مواد کے ساتھ موصل پرت کی جگہ لے کر، کیمبرج یونیورسٹی کی تحقیقی ٹیم نے اس خلا کو پُر کر دیا ہے، جس سے برقی توانائی کو مؤثر طریقے سے روشنی پیدا کرنے کا موقع ملتا ہے۔

بائیو میڈیکل ٹیکنالوجی کے مستقبل کے لیے ایک اہم پیش رفت۔

ہائبرڈائزیشن کے اس عمل کے نتائج واقعی متاثر کن ہیں۔ نئی ایل ای ڈی (جسے LnLEDs بھی کہا جاتا ہے) قریب قریب اورکت (NIR) روشنی تقریباً کامل پاکیزگی کے ساتھ پیدا کرتے ہیں۔

درحقیقت، ٹیسٹوں میں، اس ہائبرڈ LED نے مارکیٹ میں موجود بیشتر نامیاتی NIR LEDs کو پیچھے چھوڑ دیا۔ مزید برآں، یہ سپیکٹرل تنگی (رنگ کی پاکیزگی) اور توانائی کی کارکردگی دونوں میں بہترین ہے۔

یہ دریافت محض لیبارٹری تھیوری سے بالاتر ہے اور بے شمار عملی ایپلی کیشنز کو کھولتی ہے، خاص طور پر طب اور بائیو میڈیکل ٹیکنالوجی کے شعبوں میں۔

فی الحال جسم کے اندر گہرائی تک دیکھنے کے لیے ڈاکٹروں کو اکثر ایکسرے یا ایم آر آئی کا استعمال کرنا پڑتا ہے۔ دیگر نظری طریقے جو نظر آنے والی روشنی کا استعمال کرتے ہیں جلد اور خون کے ذریعے مسدود ہوتے ہیں۔

دریں اثنا، NIR روشنی "حیاتیاتی کھڑکی" کے اندر آتی ہے کیونکہ یہ جلد اور نرم بافتوں میں باقاعدہ روشنی سے زیادہ آسانی سے گھس سکتی ہے۔

نئی ایل ای ڈی ٹیکنالوجی قریب قریب کامل پاکیزگی کے ساتھ قریب اورکت (NIR) روشنی پیدا کرتی ہے۔ یہ دوا کے لیے نئی راہیں کھولتا ہے، کیونکہ جلد کے نیچے گہرائی میں واقع اندرونی اعضاء یا خون کی نالیوں کو صرف LnLEDs پر مشتمل جلد کے دھبے کے ذریعے درست طریقے سے مانیٹر کیا جا سکتا ہے۔ تصویر: سپیم۔

تاہم، موجودہ نامیاتی چمکدار مواد اکثر نمائش کے مختصر عرصے کے بعد خون بہہ رہا ہے، طویل مدتی نگرانی میں خلل ڈالتا ہے۔

نایاب زمینی عناصر کے استحکام کی بدولت، LnLEDs ٹیکنالوجی اس مسئلے پر مکمل طور پر قابو پانے کا وعدہ کرتی ہے، جس سے دھندلا نہ ہونے والے طبی امیجنگ آلات کی تخلیق کو ممکن بنایا جا سکتا ہے، جس سے جسم کے بافتوں کا پہلے سے زیادہ واضح مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔

ڈاکٹر LnLEDs پر مشتمل جلد کے دھبوں کا استعمال کر سکتے ہیں تاکہ وہ اندرونی اعضاء یا جلد کے نیچے گہرائی میں واقع خون کی نالیوں کی حالت کی مسلسل نگرانی کر سکیں۔

مزید برآں، نامیاتی اور غیر نامیاتی مواد کا امتزاج بھی زیادہ لچکدار اور پائیدار آلات بناتا ہے۔ مزید اہم بات یہ ہے کہ تحقیقی ٹیم نے بتایا کہ یہ طریقہ آسانی سے دیگر قسم کے موصل مواد پر لاگو کیا جا سکتا ہے، جس سے نئے تجربات اور ایجادات کی ایک حد ہموار ہو جاتی ہے۔

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