বিশ্বের প্রথম শক্তি-সাশ্রয়ী পেইন্ট প্রজাপতি দ্বারা অনুপ্রাণিত

মার্চ 09, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) ইউনিভার্সিটি অফ সেন্ট্রাল ফ্লোরিডা গবেষক দেবাশিস চন্দ, ইউসিএফ-এর ন্যানোসায়েন্স টেকনোলজি সেন্টারের একজন অধ্যাপক, প্রজাপতি থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে প্রথম পরিবেশবান্ধব, বৃহৎ আকারের এবং রঙ্গক-ভিত্তিক রঙের বহুবর্ণের বিকল্প তৈরি করেছেন, যা শক্তি-সঞ্চয় প্রচেষ্টায় অবদান রাখতে পারে এবং গ্লোবাল ওয়ার্মিং কমাতে সাহায্য করে। উন্নয়ন প্রকাশিত হয় বিজ্ঞান অগ্রগতি একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত নিবন্ধ হিসাবে ("আল্ট্রালাইট প্লাজমোনিক স্ট্রাকচারাল কালার পেইন্ট"). ইউসিএফ-উন্নত প্লাজমোনিক পেইন্ট রং তৈরি করতে পিগমেন্টের পরিবর্তে বর্ণহীন পদার্থের ন্যানোস্কেল কাঠামোগত বিন্যাস - অ্যালুমিনিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ব্যবহার করে। এখানে প্লাজমোনিক পেইন্ট ধাতব প্রজাপতির ডানাগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, যে কীটটি গবেষণাকে অনুপ্রাণিত করেছিল। (ছবি: UCF) "প্রাকৃতিক জগতের রঙ এবং বর্ণের পরিসর বিস্ময়কর - রঙিন ফুল, পাখি এবং প্রজাপতি থেকে শুরু করে মাছ এবং সেফালোপডের মতো জলের নিচের প্রাণী পর্যন্ত," চন্দা বলেছেন৷ "কাঠামোগত রঙ বেশ কয়েকটি অত্যন্ত প্রাণবন্ত প্রজাতির প্রাথমিক রঙ-উৎপাদন প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করে যেখানে সাধারণত দুটি বর্ণহীন পদার্থের জ্যামিতিক বিন্যাস সমস্ত রঙ তৈরি করে। অন্যদিকে, মানবসৃষ্ট রঙ্গক দিয়ে, বর্তমান প্রতিটি রঙের জন্য নতুন অণু প্রয়োজন।" এই ধরনের জৈব-অনুপ্রেরণার উপর ভিত্তি করে, চন্দের গবেষণা গোষ্ঠী একটি প্লাজমোনিক পেইন্ট উদ্ভাবন করেছে, যা রঙ তৈরি করতে রঙ্গকগুলির পরিবর্তে বর্ণহীন পদার্থ - অ্যালুমিনিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড - এর ন্যানোস্কেল কাঠামোগত বিন্যাস ব্যবহার করে। যদিও রঙ্গক রঙের উপাদানগুলি রঙ্গক উপাদানের বৈদ্যুতিন সম্পত্তির উপর ভিত্তি করে আলোর শোষণ নিয়ন্ত্রণ করে এবং তাই প্রতিটি রঙের একটি নতুন অণুর প্রয়োজন, কাঠামোগত রঙিনগুলি ন্যানোস্ট্রাকচারের জ্যামিতিক বিন্যাসের উপর ভিত্তি করে আলোর প্রতিফলন, বিক্ষিপ্ত বা শোষিত হওয়ার উপায় নিয়ন্ত্রণ করে। এই ধরনের কাঠামোগত রং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ কারণ তারা শুধুমাত্র ধাতু এবং অক্সাইড ব্যবহার করে, বর্তমান রঙ্গক-ভিত্তিক রঙের বিপরীতে যা কৃত্রিমভাবে সংশ্লেষিত অণু ব্যবহার করে। গবেষকরা তাদের কাঠামোগত রঙের ফ্লেকগুলিকে একটি বাণিজ্যিক বাইন্ডারের সাথে একত্রিত করেছেন যাতে সমস্ত রঙের দীর্ঘস্থায়ী রঙ তৈরি করা হয়। "সাধারণ রঙ বিবর্ণ হয়ে যায় কারণ রঙ্গক ফোটন শোষণ করার ক্ষমতা হারায়," চন্দা বলেছেন। “এখানে, আমরা সেই ঘটনা দ্বারা সীমাবদ্ধ নই। আমরা একবার কাঠামোগত রঙ দিয়ে কিছু আঁকলে, এটি শতাব্দী ধরে থাকা উচিত।" অতিরিক্তভাবে, যেহেতু প্লাজমোনিক পেইন্ট সমগ্র ইনফ্রারেড বর্ণালীকে প্রতিফলিত করে, তাই পেইন্টের দ্বারা কম তাপ শোষিত হয়, যার ফলে নীচের পৃষ্ঠটি 25 থেকে 30 ডিগ্রি ফারেনহাইট শীতল থাকে যদি এটি মানক বাণিজ্যিক পেইন্ট দিয়ে আচ্ছাদিত হয়, গবেষক বলেছেন। “মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে মোট বিদ্যুতের 10% এরও বেশি এয়ার কন্ডিশনার ব্যবহারের দিকে যায়,” চন্দা বলেছেন। "তাপমাত্রার পার্থক্য প্লাজমোনিক পেইন্টের প্রতিশ্রুতি উল্লেখযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের দিকে পরিচালিত করবে। শীতল করার জন্য কম বিদ্যুত ব্যবহার করা কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমনকেও কমিয়ে দেবে, গ্লোবাল ওয়ার্মিং কমবে।" প্লাজমোনিক পেইন্টও অত্যন্ত হালকা, গবেষক বলেছেন। এটি পেইন্টের বৃহৎ এলাকা-থেকে-বেধের অনুপাতের কারণে, মাত্র 150 ন্যানোমিটারের একটি পেইন্ট বেধে সম্পূর্ণ রঙ অর্জন করা হয়েছে, যা এটিকে বিশ্বের সবচেয়ে হালকা পেইন্টে পরিণত করেছে, চন্দা বলেছেন। পেইন্টটি এতই হালকা যে প্রায় 3 পাউন্ড প্লাজমোনিক পেইন্ট একটি বোয়িং 747 ঢেকে দিতে পারে, যার জন্য সাধারণত 1,000 পাউন্ডের বেশি প্রচলিত পেইন্টের প্রয়োজন হয়, তিনি বলেছেন। ছন্দা বলেছেন যে কাঠামোগত রঙের প্রতি তার আগ্রহ প্রজাপতির প্রাণবন্ততা থেকে উদ্ভূত হয়। "ছোটবেলায়, আমি সবসময় একটি প্রজাপতি তৈরি করতে চেয়েছিলাম," তিনি বলেছেন।

ভবিষ্যৎ গবেষণা

চন্দা বলেছেন যে প্রকল্পের পরবর্তী পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে পেইন্টের শক্তি-সাশ্রয়ী দিকগুলির আরও অন্বেষণ যাতে বাণিজ্যিক পেইন্ট হিসাবে এর কার্যকারিতা উন্নত করা যায়। "প্রচলিত রঙ্গক পেইন্টটি বড় সুবিধাগুলিতে তৈরি করা হয় যেখানে তারা শত শত গ্যালন পেইন্ট তৈরি করতে পারে," তিনি বলেছেন। "এই মুহুর্তে, যতক্ষণ না আমরা স্কেল-আপ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে না যাই, এটি একটি একাডেমিক ল্যাবে উত্পাদন করা এখনও ব্যয়বহুল।" "আমাদের ভিন্ন কিছু আনতে হবে, যেমন অ-বিষাক্ততা, কুলিং এফেক্ট, অতি হালকা ওজন, যা অন্যান্য প্রচলিত পেইন্ট করতে পারে না।" ছন্দা বলে।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62528.php