दुनिया का उच्चतम प्रदर्शन वाला पर्यावरण-अनुकूल क्वांटम डॉट फोटोसेंसर, जिसके लिए किसी बाहरी ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता नहीं है

(नानावरक न्यूज़) डेगू ग्योंगबुक इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (डीजीआईएसटी) में, ऊर्जा विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर जी-वूंग यांग ने एक अभूतपूर्व उपलब्धि हासिल की है। उल्सान नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के न्यू मैटेरियल्स इंजीनियरिंग विभाग में प्रोफेसर मून-की चोई की टीम और सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी के केमिकल और बायोमोलेक्यूलर इंजीनियरिंग विभाग में प्रोफेसर डे-ह्योंग किम के समूह के साथ सहयोग करते हुए, उन्होंने दुनिया का सबसे उन्नत पर्यावरण-अनुकूल विकसित किया है। क्वांटम डॉट फोटो सेंसर। उल्लेखनीय रूप से, यह उपकरण स्थिर प्रकाश संकेत माप के लिए फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करते हुए, बिना किसी बाहरी शक्ति के कार्य करता है। ये नतीजे प्रकाशित किए गए हैं एसीएस नैनो ("पहनने योग्य स्वास्थ्य निगरानी के लिए अल्ट्राथिन स्व-संचालित हेवी-मेटल-मुक्त क्यू-इन-सी क्वांटम डॉट फोटोडिटेक्टर"). कार्य का चित्रमय सार. (छवि: डीजीआईएसटी) यह नवाचार आज विशेष रूप से प्रासंगिक है, क्योंकि बढ़ती आबादी और सीओवीआईडी ​​​​-19 महामारी ने स्वास्थ्य देखभाल निगरानी उपकरणों की आवश्यकता को बढ़ा दिया है जिन्हें लंबे समय तक आराम से पहना जा सकता है। पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित फोटोसेंसर, जिन्हें अक्सर लंबे समय तक पहनने के लिए बहुत भारी और कठोर माना जाता है, निकट त्वचा संपर्क बनाए रखने में असमर्थता के कारण बायोमेट्रिक संकेतों को सटीक रूप से पकड़ने में संघर्ष करते हैं। एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक प्रगति में, रसायन विज्ञान में इस वर्ष के नोबेल पुरस्कार ने तीन वैज्ञानिकों को नैनो विज्ञान के निर्माण खंड क्वांटम डॉट्स पर उनके अग्रणी काम के लिए सम्मानित किया। मात्र नैनोमीटर मापने वाले ये अति-छोटे अर्धचालक कण, पारंपरिक अर्धचालकों की तुलना में बेहतर ऑप्टिकल और विद्युत गुण रखते हैं। यह तेजी से इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन छेद को अलग करने में सक्षम बनाता है, जिससे वे फोटोसेंसर अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाते हैं। हालाँकि, वर्तमान शोध में अधिकांश क्वांटम डॉट फोटोसेंसर मोटे, माइक्रोमीटर-स्केल संरचनाएं हैं जिनमें अक्सर सीसा सल्फाइड जैसी जहरीली भारी धातुएं होती हैं, जो उन्हें पहनने योग्य प्रौद्योगिकी के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं। पर्यावरण-अनुकूल क्वांटम डॉट्स के निम्न प्रदर्शन के बारे में सामान्य धारणाओं को खारिज करते हुए, अनुसंधान टीम ने इस क्षेत्र में क्रांति ला दी है। उन्होंने भारी धातुओं से मुक्त कॉपर-इंडियम-सेलेनाइड (Cu-In-Se) क्वांटम डॉट्स के आकार और संरचना के सावधानीपूर्वक नियंत्रण के माध्यम से उनके विद्युत गुणों को बढ़ाया। इसके अतिरिक्त, उन्होंने इन क्वांटम डॉट्स के लिए तैयार एक अभिनव कार्बनिक-अकार्बनिक हाइब्रिड चार्ज ट्रांसफर परत विकसित की, जो एक पर्यावरण-अनुकूल फोटोसेंसर में परिणत हुई जो अपने विषाक्त समकक्षों से बेहतर प्रदर्शन करती है। टीम का पर्यावरण-अनुकूल क्वांटम डॉट फोटोसेंसर लगभग 40 नैनोमीटर की क्वांटम डॉट अवशोषण परत के साथ असाधारण प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। यह बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता के बिना उल्लेखनीय प्रकाश-पहचान क्षमताओं को भी प्रदर्शित करता है, जो इसे पहनने योग्य फोटोसेंसर अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है। शोधकर्ताओं ने पहनने योग्य पल्स सेंसर बनाकर इस तकनीक को और आगे बढ़ाया। यह सेंसर एक लचीले पॉलिमर सब्सट्रेट पर प्रकाश स्रोत के साथ फोटोसेंसर को जोड़ता है, जो महत्वपूर्ण वक्रता के तहत और चलने और दौड़ने जैसी विभिन्न शारीरिक गतिविधियों के दौरान भी स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है। अपनी टिप्पणियों में, डीजीआईएसटी के प्रोफेसर जी-वूंग यांग ने रणनीतिक संरचनात्मक नियंत्रण और परत अनुकूलन के माध्यम से उच्च प्रदर्शन वाले पर्यावरण-अनुकूल क्वांटम डॉट फोटोसेंसर विकसित करने में सफलता पर प्रकाश डाला। इस बीच, UNIST के प्रोफेसर मून-की चोई ने इस तकनीक के लिए विविध अनुप्रयोगों की कल्पना की, जिसमें लिडार और इन्फ्रारेड कैमरे से लेकर अगली पीढ़ी के पहनने योग्य स्वास्थ्य देखभाल निगरानी प्रणाली तक शामिल हैं, इसकी अति पतली, अत्यधिक लचीली डिजाइन और बाहरी ऊर्जा स्रोतों से स्वतंत्रता के लिए धन्यवाद।

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• स्रोत: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=64218.php