Ceramic nanoparticle
সিরামিক ন্যানো কণা হল এক ধরনের ন্যানো কণা যা সিরামিক দ্বারা গঠিত, যা সাধারণত অজৈব, তাপ-প্রতিরোধী, অধাতব কঠিন পদার্থ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় যা ধাতব এবং অধাতব উভয় যৌগ দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে। উপাদান অনন্য বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। ম্যাক্রোস্কেল সিরামিকগুলি ভঙ্গুর এবং অনমনীয় এবং প্রভাবের উপর ভেঙে যায়। যাইহোক, সিরামিক ন্যানো পার্টিকেলগুলি ডাইলেক্ট্রিক, ফেরোইলেকট্রিক, পাইজোইলেক্ট্রিক, পাইরোইলেকট্রিক, ফেরোম্যাগনেটিক, ম্যাগনেটোরোসিস্টিভ, সুপারকন্ডাক্টিভ এবং ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল সহ বৃহত্তর বৈচিত্র্যময় ফাংশন গ্রহণ করে। সিরামিক ন্যানোপার্টিকল 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে আবিষ্কৃত হয়েছিল। এগুলি সোল-জেল নামক একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল যা একটি দ্রবণ এবং জেলের মধ্যে ন্যানো পার্টিকেলগুলিকে মিশ্রিত করে ন্যানো পার্টিকেল গঠন করে। পরবর্তী পদ্ধতিগুলিতে সিন্টারিং (চাপ এবং তাপ, যেমন গরম আইসোস্ট্যাটিক চাপ) জড়িত ছিল। উপাদানটি এত ছোট যে এতে মূলত কোনও ত্রুটি নেই। বড় মাপের উপকরণগুলিতে ত্রুটি থাকে যা সেগুলিকে ভঙ্গুর করে তোলে। 2014 সালে গবেষকরা একটি ন্যানোট্রাস গঠনের জন্য পলিমার এবং সিরামিক কণাগুলিকে জড়িত করে একটি লেজারিং প্রক্রিয়া ঘোষণা করেন। এই কাঠামোটি বারবার চূর্ণ করার পরে তার মূল রূপটি পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম হয়েছিল। সিরামিক ন্যানো পার্টিকেলগুলি ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণ, গ্লুকোমা সহ বেশ কয়েকটি রোগে ওষুধ সরবরাহ প্রক্রিয়া হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে এবং সাধারণত, পরীক্ষামূলক ক্যান্সারের চিকিৎসায় কেমোথেরাপি প্রদান করা হয়। প্রাচীনতম পরিচিত সিরামিক ন্যানো পার্টিকেলগুলি খ্রিস্টপূর্ব 6ষ্ঠ শতাব্দীর ভারতের কিলাড়ি থেকে মৃৎশিল্পের টুকরোগুলিতে পাওয়া গেছে। আয়তন ও আণবিক কাঠামোর কারণে সিরামিক ন্যানোপার্টিকালের অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি প্রায়শই বিভিন্ন বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় পদার্থবিজ্ঞানের ঘটনাগুলির পরিপ্রেক্ষিতে দেখানো হয় যার মধ্যে রয়েছেঃ ডাইলেক্ট্রিক-একটি বৈদ্যুতিক নিরোধক যা একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা মেরুকৃত করা যেতে পারে (ইলেকট্রনগুলি সারিবদ্ধ থাকে যাতে যৌগের একটি নেতিবাচক এবং ইতিবাচক দিক থাকে) বৈদ্যুতিক স্রোতে ইলেক্ট্রন স্থানান্তরের দূরত্ব হ্রাস করতে ফেরোইলেক্ট্রিক-ডাইলেক্ট্রিক উপকরণ যা একাধিক দিকে মেরুকৃত হয় (নেতিবাচক এবং ইতিবাচক দিকগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে উল্টানো যেতে পারে) পাইজোইলেক্ট্রিক-যান্ত্রিক চাপের অধীনে বৈদ্যুতিক চার্জ সংগ্রহ করে এমন উপকরণ পাইরোইলেক্ট্রিক-এমন উপাদান যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের পরে অস্থায়ী ভোল্টেজ তৈরি করতে পারে ফেরোম্যাগনেটিক-এমন উপকরণ যা চৌম্বকীয় চৌম্বকীয়তার পরে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র বজায় রাখতে পারে-এমন উপকরণ যা বাহ্যিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের অধীনে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধকে পরিবর্তন করে। ফ্র্যাক্টাল ন্যানোট্রাস হল অ্যালুমিনা বা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড দিয়ে তৈরি একটি ন্যানোস্ট্রাকচার স্থাপত্য। এর সর্বোচ্চ সংকোচন 50 ন্যানোমিটার পুরুত্ব থেকে প্রায় 1 মাইক্রন। এর সংকোচনের পরে, এটি কোনও কাঠামোগত ক্ষতি ছাড়াই তার মূল আকারে ফিরে আসতে পারে। সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন সলিউশন এর মধ্যে তরল পর্যায়ে ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে তৈরি একটি রাসায়নিক দ্রবণ বা সল এবং একটি দ্রাবকের মধ্যে নিমজ্জিত অণু দিয়ে তৈরি একটি অগ্রদূত, সাধারণত একটি জেল বা পলিমার জড়িত থাকে। সল এবং জেল মিশ্রিত করে একটি অক্সাইড উপাদান তৈরি করা হয় যা সাধারণত এক ধরনের সিরামিক। অতিরিক্ত পণ্যগুলি (একটি তরল দ্রাবক) বাষ্পীভূত হয়। কণার আকাঙ্ক্ষাগুলি তারপর একটি কঠিন পণ্য তৈরি করার জন্য ঘনত্ব নামক একটি প্রক্রিয়ায় উত্তপ্ত করা হয়। এই পদ্ধতিটি একটি পাতলা ফিল্মের উপর জেল গরম করে ফিল্মের উপরে একটি ন্যানোকেরামিক স্তর তৈরি করে একটি ন্যানোকম্পোজিট তৈরি করতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে। দ্বি-ফোটন লিথোগ্রাফি এই প্রক্রিয়াটি দ্বি-ফোটন লিথোগ্রাফি নামে একটি লেজার কৌশল ব্যবহার করে একটি পলিমারকে ত্রিমাত্রিক কাঠামোতে খোদাই করে। লেজারটি যে দাগগুলি স্পর্শ করে সেগুলিকে শক্ত করে এবং বাকিগুলিকে শক্ত করে রাখে না। অপরিশোধিত উপাদানটি তারপর একটি "শেল" তৈরি করার জন্য দ্রবীভূত করা হয়। খোলটি তারপর সিরামিক, ধাতু, ধাতব কাচ ইত্যাদি দিয়ে আবৃত করা হয়। সমাপ্ত অবস্থায়, সিরামিকের ন্যানোট্রাস সমতল করা যেতে পারে এবং তার মূল অবস্থায় ফিরে আসতে পারে। সিন্টারিং আরেকটি পদ্ধতিতে সিন্টারিং উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবহার করে ন্যানোসেরামিক পাউডার একত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এর ফলে একটি রুক্ষ উপাদান তৈরি হয় যা সিরামিকের বৈশিষ্ট্যগুলিকে ক্ষতিগ্রস্থ করে এবং একটি শেষ পণ্য পেতে আরও সময় লাগে। এই কৌশলটি সম্ভাব্য চূড়ান্ত জ্যামিতিকেও সীমাবদ্ধ করে। এই ধরনের সমস্যাগুলি কাটিয়ে ওঠার জন্য মাইক্রোওয়েভ সিন্টারিং তৈরি করা হয়েছিল। একটি চৌম্বক থেকে বিকিরণ উৎপন্ন হয়, যা চূর্ণকে কম্পন ও গরম করার জন্য বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গ তৈরি করে। এই পদ্ধতিটি তাপকে বাইরে থেকে ভিতরে স্থানান্তর করার পরিবর্তে উপাদানের পুরো আয়তন জুড়ে অবিলম্বে স্থানান্তর করার অনুমতি দেয়। ন্যানোপাউডারটি মাইক্রোওয়েভগুলিকে এর মধ্য দিয়ে যেতে দেওয়ার জন্য কম ইনসুলেশন বোর্ড সমন্বিত একটি ইনসুলেশন বাক্সে স্থাপন করা হয়। বাক্সটি শোষণকে সহায়তা করার জন্য তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে। বাক্সগুলির ভিতরে সাসপেক্টর রয়েছে যা সিন্টারিং প্রক্রিয়া শুরু করার জন্য ঘরের তাপমাত্রায় মাইক্রোওয়েভ শোষণ করে। মাইক্রোওয়েভ সাসপেক্টরগুলিকে প্রায় 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করে, যা মাইক্রোওয়েভগুলি শোষণ করার জন্য ন্যানোসেরামিকগুলিকে ট্রিগার করার জন্য যথেষ্ট। ইতিহাস 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে, সোল-জেল ব্যবহার করে প্রথম ন্যানো পার্টিকেল, বিশেষত ন্যানোসেরামিক তৈরি করা হয়েছিল। এই প্রক্রিয়াটি 2000-এর দশকের গোড়ার দিকে সিন্টারিং এবং তারপরে মাইক্রোওয়েভ সিন্টারিং দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল। এই কৌশলগুলির কোনওটিই বড় আকারের উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত প্রমাণিত হয়নি। 2002 সালে, গবেষকরা সিরামিককে শক্তিশালী করার জন্য সিশেলের মাইক্রোস্ট্রাকচারকে বিপরীত ইঞ্জিনিয়ার করার চেষ্টা করেছিলেন। তারা আবিষ্কার করেন যে সীশেলের স্থায়িত্ব তাদের "মাইক্রোআরকিটেকচার" থেকে আসে। সিরামিক কীভাবে এই ধরনের স্থাপত্যকে কাজে লাগাতে পারে তার উপর গবেষণা মনোনিবেশ করতে শুরু করে। 2012 সালে গবেষকরা সিরামিক এবং ন্যানোট্রাস নামক ন্যানোআর্কিটেকচার ব্যবহার করে সমুদ্রের স্পঞ্জের কাঠামোর প্রতিলিপি তৈরি করেন। 2015 সালের হিসাবে সবচেয়ে বড় ফলাফল হল 1 মিমি কিউব। জালের কাঠামোটি তার মূল পুরুত্বের 85 শতাংশ পর্যন্ত সংকুচিত করে এবং তার মূল আকারে পুনরুদ্ধার করতে পারে। এই জালগুলি কাঠামোগত অখণ্ডতা এবং নমনীয়তার জন্য ক্রস-সদস্যদের সাথে ত্রিভুজে স্থিতিশীল করা হয়। প্রয়োগ চিকিৎসা প্রযুক্তিতে হাড় মেরামতের জন্য সিরামিক ন্যানো পার্টিকল ব্যবহার করা হয়। জ্বালানি সরবরাহ ও সঞ্চয়, যোগাযোগ, পরিবহন ব্যবস্থা, নির্মাণ ও চিকিৎসা প্রযুক্তি সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে এর পরামর্শ দেওয়া হয়েছে। তাদের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি 100%-এর কাছাকাছি শক্তি স্থানান্তর দক্ষতার অনুমতি দিতে পারে। নির্মাণ সামগ্রী, কংক্রিট বা ইস্পাত প্রতিস্থাপনের জন্য ন্যানোট্রাসগুলি শেষ পর্যন্ত প্রযোজ্য হতে পারে। রেফারেন্স গঠন অনুযায়ী ন্যানো পার্টিকেল সিরামিক ইঞ্জিনিয়ারিং সিরামিক উপকরণ