2010 ರಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಕುರಿತಾದ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ 2010 ರಲ್ಲಿ ಗೀಮ್ ಮತ್ತು ನೊವೊಸೆಲೋವ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಗೆದ್ದರು. ಈ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಅನೇಕ ಜನರ ಮೇಲೆ ಆಳವಾದ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ನಂತರ, ಪ್ರತಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಧನವು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಟೇಪ್ನಂತೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂಶೋಧನಾ ವಸ್ತುವು "ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಸ್ಫಟಿಕ" ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿಲ್ಲ. 2004 ರಲ್ಲಿ ಈ ಕೆಲಸವನ್ನು 2010 ರಲ್ಲಿ ನೀಡಬಹುದು, ಇದು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯ ದಾಖಲೆಯಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಜೇನುಗೂಡು ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಒಂದೇ ಪದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಜ್ರ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಫುಲ್ಲರೀನ್, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಇಂಗಾಲದಂತೆಯೇ, ಇದು ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಒಂದು ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ (ಸರಳ ವಸ್ತು). ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಫುಲ್ಲರೆನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಒಂದೇ ಪದರದಿಂದ ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಿಕೊಂಡಂತೆ ಕಾಣಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಅನೇಕ ಪದರಗಳ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ಗಳಿಂದ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಇಂಗಾಲದ ಸರಳ ವಸ್ತುಗಳ (ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಬಳಕೆಯ ಕುರಿತಾದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸುಮಾರು 60 ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ನಡೆಯಿತು, ಆದರೆ ಅಂತಹ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವುದು ಕಷ್ಟ ಎಂದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಂಬಲಾಗಿದೆ, ಮೂರು ಆಯಾಮದ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನಂತಹ ಒಳಗಿನ ಪದಾರ್ಥಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. 2004 ರವರೆಗೆ ಆಂಡ್ರೆ ಗೀಮ್ ಮತ್ತು ಅವರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಕಾನ್ಸ್ಟಾಂಟಿನ್ ನೊವೊಸೆಲೋವ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನಿಂದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಒಂದು ಪದರವನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೊಸ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಿತು.
ಫುಲ್ಲರೀನ್ (ಎಡ) ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ (ಮಧ್ಯಮ) ಎರಡನ್ನೂ ಒಂದು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಒಂದು ಪದರದಿಂದ ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ (ಬಲ) ಅನ್ನು ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಫೋರ್ಸ್ನ ಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಅನೇಕ ಪದರಗಳಿಂದ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಹಲವು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಬಹುದು, ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಗೀಮ್ ಮತ್ತು ನೊವೊಸೆಲೋವ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಸರಳ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆದರು. ಸೂಪರ್ಮಾರ್ಕೆಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪಾರದರ್ಶಕ ಟೇಪ್ ಬಳಸಿ, ಅವರು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಎಂಬ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಕೇವಲ ಒಂದು ಪದರದ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ದಪ್ಪವಾಗಿ, ಹೈ-ಆರ್ಡರ್ ಪೈರೋಲಿಟಿಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತುಂಡಿನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಅಷ್ಟು ಉತ್ತಮವಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು 100 ಮೈಕ್ರಾನ್ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ (ಮಿಲಿಮೀಟರ್ನ ಹತ್ತನೇ ಒಂದು ಭಾಗ) ಮಾತ್ರ ಪಡೆಯಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಬಳಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ಕಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು. ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯು ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹತ್ತಾರು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗಳ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶವು ಕೇವಲ 100 ಮೈಕ್ರಾನ್ಗಳು [3,4] ಆಗಿದ್ದರೂ, ಕೆಲವು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಇದು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (ಸಿಕ್) ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು 1100 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು to ಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡುವುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಆವಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಮರುಜೋಡಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಡೆಯಬಹುದು.
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೊಸ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ: ಇದರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ತಾಮ್ರದಂತೆಯೇ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ತಿಳಿದಿರುವ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಇದು ತುಂಬಾ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿದೆ. ಲಂಬ ಘಟನೆ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗ (2.3%) ಮಾತ್ರ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದು ತುಂಬಾ ದಟ್ಟವಾಗಿದ್ದು, ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳು (ಚಿಕ್ಕ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳು) ಸಹ ಹಾದುಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ಮಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ನಿಂದ. ಇದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇದು ವಿಶಾಲವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಕೇವಲ ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕಾಲ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದರೂ, ಇದು ಅನೇಕ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳ ವಿರಳವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಿಂದ ನಿಜ ಜೀವನಕ್ಕೆ ತೆರಳಲು ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳು ಅಥವಾ ದಶಕಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಬಳಕೆ ಏನು? ಎರಡು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೋಡೋಣ.
ಮೃದುವಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿನ
ಅನೇಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಪಾರದರ್ಶಕ ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕೈಗಡಿಯಾರಗಳು, ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ಗಳು, ಟೆಲಿವಿಷನ್ಗಳು, ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಗಳು, ಟಚ್ ಸ್ಕ್ರೀನ್ಗಳು, ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಹಲವು ಸಾಧನಗಳು ಪಾರದರ್ಶಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಬಿಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪಾರದರ್ಶಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಇಂಡಿಯಮ್ ಟಿನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಐಟಿಒ) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇಂಡಿಯಂನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಲೆ ಮತ್ತು ಸೀಮಿತ ಪೂರೈಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ವಸ್ತುವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಮತ್ತು ನಮ್ಯತೆಯ ಕೊರತೆಯಿದೆ, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ನಿರ್ವಾತದ ಮಧ್ಯದ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅದರ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ಉತ್ತಮ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸುಲಭ ತಯಾರಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ವಸ್ತುವಿನ ನಮ್ಯತೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದ್ದರೆ, “ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪೇಪರ್” ಅಥವಾ ಇತರ ಮಡಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರದರ್ಶನ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಇದು ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಯತೆ ಕೂಡ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅಂತಹ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪಾರದರ್ಶಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ತುಂಬಾ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ಸ್ಯಾಮ್ಸಂಗ್ ಮತ್ತು ಚೆಂಗ್ಜುಂಗುವಾನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯಿಂದ 30 ಇಂಚುಗಳಷ್ಟು ಕರ್ಣೀಯ ಉದ್ದದೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪಡೆದರು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು 188 ಮೈಕ್ರಾನ್ ದಪ್ಪ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಟೆರೆಫ್ಥಲೇಟ್ (ಪಿಇಟಿ) ಫಿಲ್ಮ್ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಧಾರಿತ ಟಚ್ ಸ್ಕ್ರೀನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರು [4]. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ಥರ್ಮಲ್ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಪಿಂಗ್ ಟೇಪ್ (ನೀಲಿ ಪಾರದರ್ಶಕ ಭಾಗ) ನೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ತಾಮ್ರದ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನದಿಂದ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಸಾಕು ಚಲನಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ .
ಹೊಸ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಉಪಕರಣಗಳು
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಬಹಳ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳ ಕೇವಲ ಒಂದು ಪದರವಿದ್ದರೂ, ಇದು ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ 2.3% ಅನ್ನು ಇಡೀ ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಅತಿಗೆಂಪುವರೆಗೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಇತರ ವಸ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ [6] ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬೆಳಕು ವಾಹಕಗಳ ಪೀಳಿಗೆಗೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು) ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಲ್ಲಿನ ವಾಹಕಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸಾಗಣೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗಿಂತ ಬಹಳ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ತುಂಬಾ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಉಪಕರಣಗಳು 500GHz ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕಾಗಿ ಇದನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ಅದು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 500 ಬಿಲಿಯನ್ ಸೊನ್ನೆಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಒಂದನ್ನು ರವಾನಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಎರಡು ಬ್ಲೂ ರೇ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳ ವಿಷಯಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ನ ಐಬಿಎಂ ಥಾಮಸ್ ಜೆ. ವ್ಯಾಟ್ಸನ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರದ ತಜ್ಞರು 10GHz ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ [8]. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, "ಟೇಪ್ ಹರಿದುಹೋಗುವ ವಿಧಾನ" ದಿಂದ 300 ಎನ್ಎಂ ದಪ್ಪ ಸಿಲಿಕಾದಿಂದ ಮುಚ್ಚಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು, ತದನಂತರ ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ಚಿನ್ನ ಅಥವಾ ಟೈಟಾನಿಯಂ ಚಿನ್ನದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು 1 ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮಧ್ಯಂತರ ಮತ್ತು 250 ಎನ್ಎಂ ಅಗಲವನ್ನು ಅದರ ಮೇಲೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಧಾರಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿಜವಾದ ಮಾದರಿಗಳ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ (ಎಸ್ಇಎಂ) ಫೋಟೋಗಳ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ಕಪ್ಪು ಸಣ್ಣ ರೇಖೆಯು 5 ಮೈಕ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಲೋಹದ ರೇಖೆಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಒಂದು ಮೈಕ್ರಾನ್ ಆಗಿದೆ.
ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ, ಈ ಲೋಹದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಲೋಹದ ರಚನೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನವು 16GHz ನ ಕೆಲಸದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು, ಮತ್ತು ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 300 nm (ನೇರಳಾತೀತ) ದಿಂದ 6 ಮೈಕ್ರಾನ್ಗಳವರೆಗೆ (ಅತಿಗೆಂಪು) ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕಿಗೆ ಉದ್ದವಾದ ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಸಾಧನಗಳ ಕೆಲಸದ ಆವರ್ತನವು ಇನ್ನೂ ಸುಧಾರಣೆಗೆ ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದರ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಸಂವಹನ, ರಿಮೋಟ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಸೇರಿದಂತೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಅನನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೊಸ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನ ಅನ್ವಯದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಒಂದರ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಿದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಎಣಿಸುವುದು ನಮಗೆ ಕಷ್ಟ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳು, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ವಿಚ್ಗಳು ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಆಣ್ವಿಕ ಶೋಧಕಗಳು ಇರಬಹುದು… ಕ್ರಮೇಣ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಹೊಳೆಯುತ್ತದೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಬಳಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ನಮ್ಮ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನೆಟ್ಬುಕ್ಗಳನ್ನು ಸುತ್ತಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ನಮ್ಮ ಕಿವಿಗಳ ಮೇಲೆ ಜೋಡಿಸಿ, ನಮ್ಮ ಜೇಬಿನಲ್ಲಿ ತುಂಬಿ ಅಥವಾ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ನಮ್ಮ ಮಣಿಕಟ್ಟಿನ ಸುತ್ತಲೂ ಸುತ್ತಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ಅದು ಎಷ್ಟು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಯೋಚಿಸಿ!
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: MAR-09-2022