'স্বায়ত্তশাসিত পরীক্ষাগার' অপটোইলেক্ট্রনিক এবং ফোটোনিক ডিভাইসগুলির জন্য সেরা কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি আবিষ্কার করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

একটি নতুন স্বায়ত্তশাসিত ল্যাবরেটরি সিস্টেম গবেষকদের কয়েক ঘন্টা বা দিনের মধ্যে নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বোচ্চ-সম্পাদনাকারী উপকরণ সনাক্ত করতে সক্ষম করেছে, প্রচলিত ভেজা-রসায়ন কৌশল ব্যবহার করে বছরের তুলনায়। সিস্টেম, স্মার্টডোপ নামে ডাকা হয়েছে এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গবেষকদের দ্বারা তৈরি করা হয়েছে, এছাড়াও পরীক্ষার ফলাফল বিশ্লেষণ করতে মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে। এর নির্মাতাদের মতে, এটি অপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং ফটোনিক্স ডিভাইসগুলির জন্য উন্নত উপকরণ আবিষ্কার এবং বিকাশের প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে।

SmartDope উন্নয়নে, নেতৃত্বে একটি দল উত্তর ক্যারোলিনা স্টেট ইউনিভার্সিটি রাসায়নিক প্রকৌশলী মিলাদ আবোলহাসানী একটি নির্দিষ্ট চ্যালেঞ্জের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়েছে: কীভাবে তাদের ক্লাসের সেরা ডোপড কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি সংশ্লেষিত করা যায়। এই সেমিকন্ডাক্টর ন্যানোক্রিস্টালগুলিতে অমেধ্য রয়েছে যা বিন্দুগুলির অপটিক্যাল এবং ফিজিকোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করার জন্য ইচ্ছাকৃতভাবে চালু করা হয়েছে এবং তারা পরবর্তী প্রজন্মের ফটোভোলটাইক ডিভাইসগুলির জন্য অনেক প্রতিশ্রুতি দেখায়। ডোপড কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি, উদাহরণস্বরূপ, সৌর কোষগুলির কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে যদি তারা সূর্যের প্রচুর UV আলোকে তরঙ্গদৈর্ঘ্যে রূপান্তর করার জন্য তৈরি করা হয় যা এই কোষগুলি দ্বারা আরও দক্ষতার সাথে শোষিত হয়, ইউনিটের শক্তি রূপান্তরকে বাড়িয়ে তোলে।

সমস্যা হল এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয় অত্যন্ত উচ্চ মানের সাথে কোয়ান্টাম ডট সংশ্লেষ করা চ্যালেঞ্জিং। প্রচলিত কৌশলগুলি ব্যবহার করে এটি করার জন্য সেরা "রেসিপি" সনাক্ত করতে 10 বছর ফোকাসড ল্যাবরেটরি পরীক্ষা নিতে পারে, আবোলহাসানি ব্যাখ্যা করেন। "এই কারণেই আমরা আমাদের স্বায়ত্তশাসিত ল্যাব তৈরি করেছি - তাই আমরা কয়েক ঘন্টা বা দিনের মধ্যে এটি করতে পারি," তিনি বলেছেন।

একটি বন্ধ লুপ সিস্টেম

SmartDope ব্যবহার করার সময় প্রথম ধাপ হল সিস্টেমটিকে পূর্ববর্তী রাসায়নিক সরবরাহ করা এবং এটিকে একটি লক্ষ্য দেওয়া। একটি উদাহরণ হতে পারে সর্বোচ্চ কোয়ান্টাম ফলন সহ ডোপড পেরোভস্কাইট কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি খুঁজে বের করা - অর্থাৎ, যেটি প্রতি ফোটন শোষিত ফোটনের সর্বাধিক সংখ্যক ফোটন উৎপন্ন করে। সিস্টেমটি তখন একটি ক্রমাগত প্রবাহ চুল্লিতে স্বায়ত্তশাসিতভাবে পরীক্ষাগুলি চালাবে, ভেরিয়েবলগুলি যেমন অগ্রদূতের পরিমাণ, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা এবং প্রতিক্রিয়ার সময়গুলিকে ম্যানিপুলেট করে। এটি প্রতিটি পরীক্ষার দ্বারা স্বয়ংক্রিয়ভাবে উত্পাদিত কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকেও চিহ্নিত করে, কারণ কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি প্রবাহ চুল্লি ছেড়ে যায়।

সিস্টেমটি তারপর ফলাফল বিশ্লেষণ করতে মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে। প্রক্রিয়ায়, এটি সংশ্লেষণ রসায়ন সম্পর্কে তার বোঝার আপডেট করে এবং কোয়ান্টাম ডটগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য কোন পরীক্ষাটি চালানো হবে তা নির্বাচন করে। এই তথাকথিত ক্লোজড-লুপ অপারেশন স্মার্টডোপকে দ্রুত সম্ভাব্য সেরা কোয়ান্টাম ডট সনাক্ত করতে দেয়।

কাজের মধ্যে, যা আবোলহাসানী এবং সহকর্মীরা বর্ণনা করেন উন্নত শক্তি উপকরণ, they studied the best way to make metal cation-doped lead halide perovskite quantum dots. More specifically, they analysed the multi-cation doping of CsPbCl₃ একটি "এক-পাত্র" উচ্চ-তাপমাত্রা সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে কোয়ান্টাম বিন্দু।

স্মার্টডোপকে ধন্যবাদ, গবেষকরা স্বায়ত্তশাসিতভাবে তাদের পরীক্ষা চালানোর মাত্র একদিনের মধ্যে, ডোপড কোয়ান্টাম ডট তৈরির সর্বোত্তম রেসিপি সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছেন যা 158% এর একটি ফটোলুমিনিসেন্স কোয়ান্টাম ফলন তৈরি করেছে - অর্থাৎ, কোয়ান্টাম বিন্দুগুলি গড়ে 1.58 নির্গত করেছে। তারা শোষিত প্রতিটি ফোটনের জন্য ফোটন। এই শ্রেণীর উপকরণের পূর্ববর্তী রেকর্ড হল 130%।

"এই কাজের জন্য প্রভাব গভীর," আবোলহাসানি বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড, “বিশেষ করে নবায়নযোগ্য শক্তির জন্য। পরবর্তী প্রজন্মের ফটোভোলটাইক ডিভাইসগুলির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উন্নত কার্যকরী উপকরণগুলিকে দ্রুত শনাক্ত করতে এবং অপ্টিমাইজ করার স্মার্টডোপের ক্ষমতা সৌর কোষগুলির দক্ষতা উন্নত করার জন্য নতুন সম্ভাবনার উন্মোচন করে, উদাহরণস্বরূপ।

গবেষকরা এখন তাদের সিস্টেমকে আরও পরিমার্জন করছেন, "নতুন উপকরণ অন্বেষণ এবং রাসায়নিক ও বস্তুগত বিজ্ঞানে বিস্তৃত চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় এর শারীরিক ও ডিজিটাল ক্ষমতা প্রসারিত করার" লক্ষ্যে, আলবোহাসানি বলেছেন। "আমরা বাস্তব-বিশ্বের সেটিংসে SmartDope বাস্তবায়নের জন্য শিল্প অংশীদারদের সাথে সহযোগিতার বিষয়ে সক্রিয়ভাবে বিবেচনা করছি," তিনি প্রকাশ করেন। "আমাদের লক্ষ্য হল রাসায়নিক এবং পদার্থ বিজ্ঞানে দ্রুত অগ্রগতি চালানোর জন্য স্বায়ত্তশাসিত ল্যাবগুলির শক্তির ব্যবহার চালিয়ে যাওয়া।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/autonomous-laboratory-unearths-the-best-quantum-dots-for-optoelectronic-and-photonic-devices/