ब्रह्मांड में फुटबॉल के आकार के अणु कैसे होते हैं

मार्च 27, 2023 (नानावरक न्यूज़) लंबे समय से यह संदेह किया जाता रहा है कि फुलरीन और इसके डेरिवेटिव ब्रह्मांड में प्राकृतिक रूप से बन सकते हैं। ये फ़ुटबॉल, सलाद बाउल या नैनोट्यूब के आकार के बड़े कार्बन अणु हैं। पीएसआई में स्विस एसएलएस सिंक्रोट्रॉन प्रकाश स्रोत का उपयोग करने वाले शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने दिखाया है कि यह प्रतिक्रिया कैसे काम करती है। परिणाम अभी जर्नल में प्रकाशित हुए हैं संचार प्रकृति ("सी का गैस चरण संश्लेषण40 नैनो बाउल सी40H10"). (ग्राफिक: शेन गोएटल/राल्फ़ आई. कैसर) “हम स्टारडस्ट हैं, हम सुनहरे हैं। हम अरबों वर्ष पुराने कार्बन हैं। वुडस्टॉक में प्रस्तुत गीत में, अमेरिकी समूह क्रॉस्बी, स्टिल्स, नैश एंड यंग ने संक्षेप में बताया कि मनुष्य मूल रूप से किस चीज से बने हैं: स्टार डस्ट। खगोल विज्ञान का थोड़ा भी ज्ञान रखने वाला कोई भी व्यक्ति पंथ अमेरिकी बैंड के शब्दों की पुष्टि कर सकता है - दोनों ग्रह और हम मनुष्य वास्तव में अरबों साल पुराने जले हुए सुपरनोवा और कार्बन यौगिकों की धूल से बने हैं। ब्रह्मांड एक विशाल रिएक्टर है और इन प्रतिक्रियाओं को समझने का अर्थ है ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास को समझना - और मनुष्य कहाँ से आए हैं। अतीत में, ब्रह्मांड में फुलरीन और उनके डेरिवेटिव का निर्माण एक पहेली रहा है। फ़ुटबॉल, कटोरे या छोटी ट्यूब के आकार के ये कार्बन अणु पहली बार 1980 के दशक में प्रयोगशाला में बनाए गए थे। 2010 में इन्फ्रारेड अंतरिक्ष दूरबीन स्पिट्जर ने सी की खोज की60 ग्रह नीहारिका टीसी 1 में सॉकर बॉल के विशिष्ट आकार वाले अणु, जिन्हें बकीबॉल के रूप में जाना जाता है। इसलिए वे अब तक खोजे गए सबसे बड़े अणु हैं जो हमारे सौर मंडल से परे ब्रह्मांड में मौजूद हैं। लेकिन वे वास्तव में वहां कैसे बनते हैं? होनोलूलू (यूएसए), मियामी (यूएसए) और टियांजिन (चीन) के शोधकर्ताओं की एक टीम ने पीएसआई और सिंक्रोट्रॉन प्रकाश की वैक्यूम पराबैंगनी (वीयूवी) बीमलाइन के सक्रिय समर्थन के साथ, अणुओं के निर्माण में एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया चरण पूरा कर लिया है। स्रोत स्विस एसएलएस। इस क्षेत्र के अग्रणी अंतरराष्ट्रीय शोधकर्ता, होनोलूलू में हवाई विश्वविद्यालय के राल्फ कैसर कहते हैं, "पीएसआई अद्वितीय प्रयोगात्मक सुविधाएं प्रदान करता है और इसीलिए हमने पीएसआई में पैट्रिक हेमबर्गर के साथ सहयोग करने का फैसला किया है।"

फुलरीन के लिए एक मिनी रिएक्टर

पीएसआई में वीयूवी बीमलाइन पर काम करने वाले वैज्ञानिक पैट्रिक हेमबर्गर ने वास्तविक समय में फुलरीन के गठन का अवलोकन करने के लिए एक मिनी रिएक्टर बनाया है। एक कोरनुलीन रेडिकल (सी20H9) एक रिएक्टर में 1,000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर बनाया जाता है। यह अणु सलाद के कटोरे जैसा दिखता है, मानो इसे सी से विच्छेदित किया गया हो60 बकीबॉल। यह रेडिकल अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है। यह विनाइल एसिटिलीन (सी) के साथ प्रतिक्रिया करता है4H4), जो कटोरे के किनारे पर कार्बन की एक परत जमा करता है। “इस प्रक्रिया को कई बार दोहराने से, अणु एक नैनोट्यूब की अंतिम टोपी में विकसित हो जाएगा। हम कंप्यूटर सिमुलेशन में इस घटना को प्रदर्शित करने में कामयाब रहे हैं, ”फ्लोरिडा इंटरनेशनल यूनिवर्सिटी में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर और अध्ययन के लेखकों में से एक अलेक्जेंडर मेबेल बताते हैं। लेकिन यह शोधकर्ताओं का एकमात्र लक्ष्य नहीं था: "हम यह दिखाना चाहते थे कि इस प्रकार की प्रतिक्रिया शारीरिक रूप से संभव है," राल्फ कैसर कहते हैं। प्रतिक्रिया से अलग-अलग आइसोमर्स उत्पन्न होते हैं - ऐसे अणु जिनका द्रव्यमान समान होता है, लेकिन संरचनाएं थोड़ी भिन्न होती हैं। मानक मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ, ये सभी प्रकार एक ही संकेत उत्पन्न करते हैं। लेकिन टीम द्वारा अपनाई गई विधि फोटोइलेक्ट्रॉन फोटोआयन संयोग स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करने पर परिणाम भिन्न होता है। "इस तकनीक के साथ, माप वक्र की संरचना प्रत्येक व्यक्तिगत आइसोमर के बारे में निष्कर्ष निकालने की अनुमति देती है," पैट्रिक हेमबर्गर बताते हैं।

क्लासिक फुटबॉल के आकार के अणुओं की पहेली को सुलझाना

राल्फ़ कैसर कहते हैं, "ब्रह्मांड में अणुओं और रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक जंगली जंगल है - उनमें से सभी को दूरबीनों से संकेतों में स्पष्ट रूप से वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है।" मॉडलों से हम पहले से ही जानते हैं कि ब्रह्मांड में कोरन्यूलीन और विनाइल एसिटिलीन दोनों मौजूद हैं। अब यह पुष्टि करना संभव हो गया है कि ये अणु वास्तव में फुलरीन के निर्माण खंड बनाते हैं। "यही कारण है कि पीएसआई का प्रयोग हमारे लिए इतना मूल्यवान है।" लेकिन में सफल प्रकाशन संचार प्रकृति कहानी का अंत नहीं है. शोधकर्ता यह समझने के लिए और अधिक प्रयोग करना चाहते हैं कि ब्रह्मांड में क्लासिक बकीबॉल कैसे बनते हैं, साथ ही 60 कार्बन परमाणुओं वाले फुटबॉल के आकार के फुलरीन अणु और इससे भी अधिक परमाणुओं वाले सूक्ष्म नैनोट्यूब।

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• स्रोत: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62682.php