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गोल्डीन (GOLDENE): एक परमाणु मोटी सोने की परत

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गोल्डीन (GOLDENE): एक परमाणु मोटी सोने की परत

चर्चा में क्यों है?

  • पहली बार, शोधकर्ताओं ने सोने की एक स्वतंत्र शीट बनाई है जो केवल एक परमाणु मोटी है। यह सोने को (फ्रीस्टैंडिंग) 2डी शीट में तैयार होने वाली पहली धातु बनाता है – जो भविष्य के लिए कई रोमांचक संभावनाओं को खोलता है।
  • ‘गोल्डीन’ बनाना, जैसा कि एक-परमाणु मोटी सामग्री का नाम दिया गया है, स्वीडन के लिंकोपिंग विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के लिए आसान नहीं था। ऐसा नहीं है कि ऐसी 2D सामग्री पहले नहीं बनाई गई है।
  • 2004 में कार्बन से बने परमाणु-पतले पदार्थ ग्राफीन के विकास के बाद से, वैज्ञानिकों ने सैकड़ों 2डी सामग्रियों की पहचान की है। हालांकि, कणों को बनाने की धातुओं के एकत्रित होने की प्रवृत्ति के कारण, परमाणु-पतली धातु शीट के साथ आना एक चुनौती रही है।

गोल्डीन के विकास की प्रक्रिया:

  • गोल्डेन बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने सबसे पहले टाइटेनियम कार्बाइड की परतों के बीच सिलिकॉन की एक परमाणु मोनोलेयर को सैंडविच किया। जब उन्होंने इस सैंडविच संरचना के शीर्ष पर सोना जमा किया, तो सोने के परमाणु सामग्री में फैल गए और सिलिकॉन परमाणुओं की जगह ले ली, जिससे सोने के परमाणुओं की एक फंसी हुई मोनोलेयर बन गई।
  • इसके बाद, वैज्ञानिकों ने सोने की एक परमाणु मोटी परत बनाने के लिए टाइटेनियम कार्बाइड की परतों को अलग कर दिया। यह एक सदियों पुरानी जापानी तकनीक की मदद से किया गया था, जिसमें मुराकामी के अभिकर्मक के नाम से मशहूर रसायन का उपयोग किया गया था।
  • शोधकर्ता के अनुमान के अनुसार, सोने की ये चादरें लगभग 100 नैनोमीटर मोटी है, जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सबसे पतली सोने की पत्ती से लगभग 400 गुना पतली हैं।

गोल्डीन के संभावित अनुप्रयोग क्या है?

  • वैज्ञानिकों का मानना है कि बेहद पतली, बेहद हल्की सामग्री संभावित रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में क्रांति ला सकती है। गोल्डीन मोटे, त्रि-आयामी सोने की तुलना में कहीं अधिक आर्थिक रूप से व्यवहार्य है। समान कार्य प्राप्त करने के लिए अब उतने अधिक सोने के परमाणुओं की आवश्यकता नहीं है। इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रॉनिक्स, जो अपनी विद्युत चालकता के कारण सोने का उपयोग करते हैं, संभवत इसी उद्देश्य के लिए कम मात्रा का उपयोग कर सकते हैं।
  • इसके अलावा, वैज्ञानिकों द्वारा गोल्डीन बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक, सिद्धांत रूप में, अन्य धातु की वस्तुओं पर भी लागू हो सकती है। टीम पहले से ही इरिडियम और प्लैटिनम की 2डी शीट बनाने पर काम कर रही है।
  • अंत में, अन्य पूर्व विकसित 2डी सामग्रियों की तरह, गोल्डीन में भी संभवतः कुछ विशेष गुण हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि प्रत्येक सोने के परमाणु में, इस मामले में, केवल छह पड़ोसी परमाणु होते हैं, जबकि त्रि-आयामी क्रिस्टल में 12 होते हैं। वैज्ञानिकों का कहना है कि भविष्य के अनुप्रयोगों में कार्बन डाइऑक्साइड रूपांतरण, मूल्य वर्धित रसायनों का चयनात्मक उत्पादन, हाइड्रोजन उत्पादन, जल शोधन आदि में इसका उपयोग किया जा सकता है।

 

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