Ceramic nanoparticle
பீங்கான் நானோ துகள்கள் என்பது மட்பாண்டங்களால் ஆன ஒரு வகை நானோ துகள்கள் ஆகும், அவை பொதுவாக கனிம, வெப்ப-எதிர்ப்பு, உலோகமற்ற திடப்பொருட்கள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அவை உலோக மற்றும் உலோகமற்ற சேர்மங்களால் உருவாக்கப்படலாம். பொருள் தனித்துவமான பண்புகளை வழங்குகிறது. மேக்ரோஸ்கேல் மட்பாண்டங்கள் உடையக்கூடியவை மற்றும் கடினமானவை மற்றும் தாக்கத்தின் மீது உடைகின்றன. இருப்பினும், பீங்கான் நானோ துகள்கள் மின்கடத்தா, ஃபெரோ எலக்ட்ரிக், பைசோ எலக்ட்ரிக், பைரோ எலக்ட்ரிக், ஃபெரோ காந்த, காந்தவியல், சூப்பர் கண்டக்டிவ் மற்றும் எலக்ட்ரோ ஆப்டிகல் உள்ளிட்ட பல்வேறு வகையான செயல்பாடுகளை மேற்கொள்கின்றன. பீங்கான் நானோ துகள்கள் 1980 களின் முற்பகுதியில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. அவை சோல்-ஜெல் எனப்படும் ஒரு செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டன, இது நானோ துகள்களை ஒரு கரைசலிலும் ஜெல்லிலும் கலந்து நானோ துகள்களை உருவாக்குகிறது. பிற்கால முறைகள் சின்டரிங் (அழுத்தம் மற்றும் வெப்பம், எ. கா. சூடான ஐசோஸ்டாடிக் அழுத்தம்) ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது. பொருள் மிகவும் சிறியது, அதில் அடிப்படையில் எந்த குறைபாடுகளும் இல்லை. பெரிய அளவிலான பொருட்கள் அவற்றை உடையக்கூடியதாக மாற்றும் குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. 2014 ஆம் ஆண்டில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் நானோ ட்ரஸை உருவாக்க பாலிமர்கள் மற்றும் பீங்கான் துகள்களை உள்ளடக்கிய ஒரு லேசரிங் செயல்முறையை அறிவித்தனர். இந்த அமைப்பு மீண்டும் மீண்டும் நசுக்கிய பிறகு அதன் அசல் வடிவத்தை மீட்டெடுக்க முடிந்தது. பீங்கான் நானோ துகள்கள் பாக்டீரியா நோய்த்தொற்றுகள், கிளௌகோமா உள்ளிட்ட பல நோய்களில் மருந்து விநியோக பொறிமுறையாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் பொதுவாக, சோதனை புற்றுநோய் சிகிச்சையில் கீமோதெரபி வழங்கப்படுகிறது. அறியப்பட்ட மிகப் பழமையான பீங்கான் நானோ துகள்கள் கிமு 6 ஆம் நூற்றாண்டைச் சேர்ந்த இந்தியாவின் கீலாடியில் உள்ள மட்பாண்டத் துண்டுகளில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. செராமிக் நானோ துகள்கள் அவற்றின் அளவு மற்றும் மூலக்கூறு அமைப்பு காரணமாக தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த பண்புகள் பெரும்பாலும் பல்வேறு மின் மற்றும் காந்த இயற்பியல் நிகழ்வுகளின் அடிப்படையில் காட்டப்படுகின்றன, அவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ மின்கடத்தா-ஒரு மின்சார புலத்தால் துருவப்படுத்தக்கூடிய ஒரு மின் இன்சுலேட்டர் (எலக்ட்ரான்கள் சீரமைக்கப்பட்டு கலவையின் எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை பக்கம் இருக்கும் வகையில்) மின்சார மின்னோட்டத்தில் எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்தின் தூரத்தை குறைக்க ஃபெரோ எலக்ட்ரிக்-ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட திசைகளில் துருவமுனைக்கும் மின்கடத்தா பொருட்கள் (எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை பக்கங்களை மின்சார புலம் வழியாக புரட்டலாம்) பைசோ எலக்ட்ரிக்-இயந்திர அழுத்தத்தின் கீழ் மின் கட்டணத்தை குவிக்கும் பொருட்கள் பைரோ எலக்ட்ரிக்-வெப்பநிலை மாற்றத்தால் ஒரு தற்காலிக மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கக்கூடிய பொருள் ஃபெரோ காந்தம்-காந்தமயமாக்கலுக்குப் பிறகு காந்தப்புலத்தைத் தக்கவைக்கக்கூடிய பொருட்கள்-ஒரு வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் கீழ் மின் எதிர்ப்பை மாற்றும் பொருட்கள் சூப்பர் ஃப்ராக்டல் நானோட்ரஸ் என்பது அலுமினா அல்லது அலுமினிய ஆக்சைடால் செய்யப்பட்ட நானோ கட்டமைப்பாகும். அதன் அதிகபட்ச சுருக்கம் 50 நானோமீட்டர் தடிமனில் இருந்து சுமார் 1 மைக்ரான் ஆகும். அதன் சுருக்கத்திற்குப் பிறகு, அது எந்த கட்டமைப்பு சேதமும் இல்லாமல் அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்ப முடியும். சோல்-ஜெல் தொகுப்பு நானோ செராமிக்ஸ் மாறுபடுவதற்கான ஒரு செயல்முறை சோல்-ஜெல் செயல்முறையாகும், இது இரசாயன கரைசல் படிவு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது திரவ கட்டத்தில் நானோ துகள்களால் செய்யப்பட்ட ஒரு இரசாயன கரைசல் அல்லது சோல் மற்றும் ஒரு முன்னோடி, பொதுவாக ஒரு ஜெல் அல்லது பாலிமர், ஒரு கரைப்பானில் மூழ்கிய மூலக்கூறுகளால் ஆனது. பொதுவாக ஒரு வகை பீங்கான் கொண்ட ஆக்சைடு பொருளை உற்பத்தி செய்ய சோல் மற்றும் ஜெல் கலக்கப்படுகின்றன. அதிகப்படியான பொருட்கள் (ஒரு திரவ கரைப்பான்) ஆவியாக்கப்படுகின்றன. துகள்களின் ஆசைகள் பின்னர் ஒரு திடமான பொருளை உற்பத்தி செய்ய அடர்த்தி எனப்படும் செயல்பாட்டில் சூடாக்கப்படுகின்றன. ஒரு மெல்லிய படலத்தில் ஜெல்லை சூடாக்கி, படலத்தின் மேல் ஒரு நானோசெராமிக் அடுக்கை உருவாக்குவதன் மூலம் ஒரு நானோ கலவையை உருவாக்க இந்த முறையைப் பயன்படுத்தலாம். இரண்டு-ஃபோட்டான் லித்தோகிராஃபி இந்த செயல்முறை இரண்டு-ஃபோட்டான் லித்தோகிராஃபி எனப்படும் லேசர் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு பாலிமரை முப்பரிமாண கட்டமைப்பிற்குள் பொறிக்கிறது. லேசர் அது தொடும் புள்ளிகளை கடினமாக்குகிறது மற்றும் மீதமுள்ளவற்றை கடினப்படுத்தாமல் விடுகிறது. கடினப்படுத்தப்படாத பொருள் பின்னர் கரைக்கப்பட்டு ஒரு "ஷெல்" உருவாக்கப்படுகிறது. ஷெல் பின்னர் பீங்கான், உலோகங்கள், உலோக கண்ணாடி போன்றவற்றால் பூசப்படுகிறது. முடிக்கப்பட்ட நிலையில், பீங்கான் நானோட்ரஸ் தட்டையானது மற்றும் அதன் அசல் நிலைக்கு திரும்ப முடியும். மற்றொரு அணுகுமுறையில், அதிக வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்தி நானோசெராமிக் பொடிகளை ஒருங்கிணைக்க சின்டரிங் பயன்படுத்தப்பட்டது. இதன் விளைவாக மட்பாண்டங்களின் பண்புகளை சேதப்படுத்தும் ஒரு கடினமான பொருள் உருவானது மற்றும் ஒரு இறுதி தயாரிப்பைப் பெற அதிக நேரம் தேவைப்படுகிறது. இந்த நுட்பம் சாத்தியமான இறுதி வடிவவியல்களையும் கட்டுப்படுத்துகிறது. இத்தகைய சிக்கல்களை சமாளிக்க மைக்ரோவேவ் சின்டரிங் உருவாக்கப்பட்டது. காந்தத்தில் இருந்து கதிர்வீச்சு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, இது மின்காந்த அலைகளை உருவாக்கி தூளை அதிர்வுறச் செய்து வெப்பப்படுத்துகிறது. இந்த முறை வெப்பத்தை வெளியில் இருந்து உள்ளே மாற்றுவதற்குப் பதிலாக பொருளின் முழு அளவிலும் உடனடியாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது. நானோ தூள் மைக்ரோவேவ் அலைகளை அதன் வழியாக செல்ல அனுமதிக்கும் வகையில் குறைந்த காப்பு பலகைகளால் ஆன காப்பு பெட்டியில் வைக்கப்படுகிறது. உறிஞ்சுதலுக்கு உதவுவதற்காக பெட்டி வெப்பநிலையை அதிகரிக்கிறது. பெட்டிகளுக்குள் சஸ்பெக்டர்கள் உள்ளன, அவை அறை வெப்பநிலையில் மைக்ரோவேவ் அலைகளை உறிஞ்சி சின்டரிங் செயல்முறையைத் தொடங்குகின்றன. நுண்ணலை சஸ்பெக்டரை சுமார் 600 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடாக்குகிறது, இது நுண்ணலைகளை உறிஞ்ச நானோசெராமிக்ஸைத் தூண்டுவதற்கு போதுமானது. 1980 களின் முற்பகுதியில், முதல் நானோ துகள்கள், குறிப்பாக நானோசெராமிக்ஸ், சோல்-ஜெல் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டன. இந்த செயல்முறை 2000 களின் முற்பகுதியில் சின்டரிங் மற்றும் பின்னர் மைக்ரோவேவ் சின்டரிங் மூலம் மாற்றப்பட்டது. இந்த நுட்பங்கள் எதுவும் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றதாக நிரூபிக்கப்படவில்லை. 2002 ஆம் ஆண்டில், மட்பாண்டங்களை வலுப்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் கடல் ஓடுகளின் நுண் கட்டமைப்பை மாற்றியமைக்க முயன்றனர். சீஷெல்ஸின் ஆயுள் அவற்றின் "மைக்ரோஆர்கிடெக்சரில்" இருந்து வருகிறது என்பதை அவர்கள் கண்டுபிடித்தனர். மட்பாண்டங்கள் அத்தகைய கட்டமைப்பை எவ்வாறு பயன்படுத்தலாம் என்பதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்தத் தொடங்கியது. 2012 ஆம் ஆண்டில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மட்பாண்டங்கள் மற்றும் நானோட்ரஸ் எனப்படும் நானோஆர்கிடெக்சரைப் பயன்படுத்தி கடல் கடற்பாசி கட்டமைப்பைப் பிரதிபலித்தனர். 2015 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி மிகப்பெரிய முடிவு 1 மிமீ கனசதுரமாகும். ஜல்லி அமைப்பு அதன் அசல் தடிமனில் 85 சதவீதம் வரை சுருக்குகிறது மற்றும் அதன் அசல் வடிவத்திற்கு மீட்க முடியும். கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மைக்காக இந்த லட்டிஸ்கள் குறுக்கு உறுப்பினர்களுடன் முக்கோணங்களாக உறுதிப்படுத்தப்படுகின்றன. பயன்பாடுகள் மருத்துவ தொழில்நுட்பம் எலும்பு பழுதுபார்ப்புக்கு பீங்கான் நானோ துகள்களைப் பயன்படுத்தியது. எரிசக்தி வழங்கல் மற்றும் சேமிப்பு, தகவல் தொடர்பு, போக்குவரத்து அமைப்புகள், கட்டுமானம் மற்றும் மருத்துவ தொழில்நுட்பம் உள்ளிட்ட துறைகளுக்கு இது பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளது. அவற்றின் மின் பண்புகள் 100% ஐ நெருங்கும் ஆற்றலை பரிமாற்ற செயல்திறனை அனுமதிக்கலாம். கான்கிரீட் அல்லது எஃகுக்கு பதிலாக கட்டுமானப் பொருட்களுக்கு நானோ டிரஸ்கள் இறுதியில் பொருந்தும். கலவை அடிப்படையில் நானோ துகள்கள் பற்றிய குறிப்புகள் பீங்கான் பொறியியல் பீங்கான் பொருட்கள்