Mesocrystal
મેસોક્રિસ્ટલ એ એક ભૌતિક માળખું છે જે સમાન કદ અને આકારના અસંખ્ય નાના સ્ફટિકોથી બનેલું છે, જે નિયમિત સામયિક પેટર્નમાં ગોઠવાયેલું હોય છે. તે લક્ષી એકત્રીકરણનું એક સ્વરૂપ છે, જ્યાં નાના સ્ફટિકો સમાંતર સ્ફટિકીય સંરેખણ ધરાવે છે પરંતુ અવકાશી રીતે અલગ પડે છે. જ્યારે વ્યક્તિગત ઘટકોનું કદ નેનોસ્કેલ પર હોય છે, ત્યારે મેસોક્રિસ્ટલ્સ સ્ફટિકીય લક્ષી નેનોપાર્ટિકલ્સમાંથી બનેલા નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ ઘન પદાર્થોના નવા વર્ગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સામગ્રી મેસોક્રિસ્ટલ છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટેનો એકમાત્ર માપદંડ એ અનન્ય સ્ફટિકશાસ્ત્રીય રીતે અધિક્રમિક માળખું છે, તેની રચનાની પદ્ધતિ નથી. ડિસ્કવરી હેલ્મુટ કોલ્ફેને 2005 માં બાયોમિનરલ્સ પરના તેમના અભ્યાસ દરમિયાન મેસોક્રિસ્ટલ્સની શોધ કરી અને તેનું નામ આપ્યું. તેમણે સૂચવ્યું હતું કે તેમનો વિકાસ બિન-શાસ્ત્રીય, સ્વ-સંયોજન આધારિત પ્રક્રિયાને કારણે થયો હતો. માળખું અને રચના મેસોક્રિસ્ટલ એ મેસોસ્કોપિક રીતે સંરચિત સ્ફટિકનું સંક્ષિપ્ત નામ છે, જ્યાં વ્યક્તિગત પેટા એકમો ઘણીવાર સંપૂર્ણ 3D ક્રમ બનાવે છે, જેમ કે પરંપરાગત સ્ફટિકમાં જ્યાં પેટા એકમો વ્યક્તિગત અણુઓ હોય છે. રચના પદ્ધતિઓ કાર્બનિક મેટ્રિક્સ દ્વારા નેનોપાર્ટિકલ સંરેખણ આ ત્યારે થાય છે જ્યારે કાર્બનિક મેટ્રિક્સના ખંડોને સ્ફટિકીય દ્રવ્યથી ભરીને મેસોક્રિસ્ટલની રચના થાય છે. આ સ્ફટિકીય દ્રવ્ય કાર્બનિક મેટ્રિક્સ દ્વારા લક્ષી હશે. આ બાયોમિનરલાઇઝેશનની પ્રક્રિયા છે અને આ રીતે પ્રકૃતિમાં મેસોક્રિસ્ટલ્સ ઉત્પન્ન થાય છે. ભૌતિક ક્ષેત્રો દ્વારા ક્રમમાં મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં મેસોક્રિસ્ટલ્સ દ્રાવણમાં નેનોપાર્ટિકલ્સ બનાવે છે. આ નેનોપાર્ટિકલ્સ કોઈપણ એડિટિવ્સ વિના એકત્રિત થાય છે અને સ્ફટિકીય રચનામાં ગોઠવાય છે. આ ક્રમના મુખ્ય કારણો ટેન્સોરિયલ ધ્રુવીકરણ બળો અને દ્વિધ્રુવ ક્ષેત્રો છે. ખનિજ પુલો સાથે ખનિજ પુલોની રચના નેનોક્રિસ્ટલની રચના સાથે થાય છે. આ તબક્કે વૃદ્ધિ નેનોપાર્ટિકલ સપાટીમાં પોલિમરના શોષણ દ્વારા શાંત થાય છે. હવે ખનિજ પુલો ખામીના સ્થળે, નેનોક્રિસ્ટલ પર વધતા અવરોધ સ્તરની અંદર ન્યુક્લિએટ કરી શકે છે. આ દ્વારા, ખનિજ પુલ પર એક નવું નેનોક્રિસ્ટલ વધે છે, અને વૃદ્ધિ ફરીથી પોલિમર દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે. સ્ફટિક બને ત્યાં સુધી આ પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થાય છે. અવકાશની મર્યાદાઓ અને સ્વ-સમાન વૃદ્ધિ મેસોક્રિસ્ટલ્સની રચના માટેની આ દલીલને માત્ર એક મર્યાદિત જગ્યાની જરૂર છે જેમાં પ્રતિક્રિયા થાય છે. જેમ જેમ નેનોપાર્ટિકલ સ્ફટિકોમાં વિકસે છે, તેમ તેમ તેમની પાસે આવી મર્યાદિત જગ્યામાં એકબીજા સાથે સંરેખિત થવા સિવાય કોઈ વિકલ્પ નથી. એપ્લિકેશન્સ મેસોક્રિસ્ટલ્સમાં અનન્ય માળખાકીય સુવિધાઓ હોય છે અને તે માળખામાંથી આવતા ભૌતિક અને ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોએ તેમને રસનો વિષય બનાવ્યો છે. મેસોક્રિસ્ટલ્સની ઘણી જુદી જુદી એપ્લિકેશનોમાં ભૂમિકા હોવાની અપેક્ષા છે. તેમાં વિજાતીય પ્રકાશ ઉત્પ્રેરક, ઇલેક્ટ્રોડ, ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ, બાયોમેડિકલ સામગ્રી અને હળવા વજનની માળખાકીય સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે. જે ગુણધર્મો મેસોક્રિસ્ટલ્સને ભવિષ્યના ઉપયોગો માટે વ્યવહારુ બનાવે છે તે તેમના નેનોપાર્ટિક્યુલેટ, મેસોપોરસ અને સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સામગ્રી સાથેના સહિયારા ગુણધર્મો છે. કારણ કે મેસોક્રિસ્ટલ્સ નેનોપાર્ટિકલ્સથી બનેલા હોય છે, નેનોપાર્ટિકલ્સના ગુણધર્મો પોતે, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, સમગ્ર મેસોક્રિસ્ટલ માળખામાં પસાર થાય છે. આ મેસોક્રિસ્ટલ્સના વ્યવહારુ ઉપયોગ માટે પરવાનગી આપે છે કારણ કે તેઓ "નેનોપાર્ટિક્યુલેટ સામગ્રીના સંભવિત વધુ સ્થિર એનાલોગ" છે. ઉચ્ચ છિદ્રાળુતા એ સામાન્ય રીતે મેસોક્રિસ્ટલની ગુણવત્તા છે, આ મેસોપોરસ સામગ્રી સાથે વહેંચાયેલ મિલકત છે. બંધ, આંતરિક છિદ્રો થર્મલ અને ડાઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્યુલેશન માટે સારા છે અને ખુલ્લા છિદ્રો પછી શોષણમાં મદદ કરે છે અને તબીબી વિતરણ માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, મેસોક્રિસ્ટલમાં તેના છિદ્રો ભરેલા હોઈ શકે છે અને પછી તે એક-સ્ફટિક સામગ્રી જેવું જ હશે અને તેમાં કેટલાક અસામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક અને ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો હશે. મેસોક્રિસ્ટલ્સના ગુણધર્મોની વિવિધતા તેમને ઘણા ઉપયોગોમાં અસરકારક રીતે ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપી શકે છે. પ્રકૃતિમાં દરિયાઈ અર્ચિનની કરોડરજ્જુ બિન-સ્ફટિકીય કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ (8 ટકા) ના મેટ્રિક્સમાં કેલ્સાઇટ નેનો-ક્રિસ્ટલ્સ (92 ટકા) ના મેસોક્રિસ્ટલ્સથી બનેલી હોય છે. આ માળખું કરોડરજ્જુને સખત પણ આઘાતજનક બનાવે છે, જે વિશેષ ગુણધર્મ તેમને શિકારીઓ સામે અસરકારક સંરક્ષણ બનાવે છે. મેસોક્રિસ્ટલ્સ કેટલાક ઇંડા, કોરલ, ચિટિન અને મસલના શેલોમાં પણ દેખાય છે. સંદર્ભો પદાર્થના સ્ફટિકો તબક્કાઓ સામગ્રી વિજ્ઞાન