Oxhydroelectric effect
آکس ہائیڈرو الیکٹرک اثر خالص مائع پانی میں وولٹیج اور برقی کرنٹ کی پیداوار پر مشتمل ہوتا ہے، بغیر کسی الیکٹرولائٹ کے، اورکت رینج میں برقی مقناطیسی تابکاری کی نمائش پر، مائع پانی میں جسمانی (کیمیائی نہیں) عدم توازن پیدا کرنے کے بعد۔ ایک مضبوط ہائیڈروفائل پولیمر کا شکریہ، جیسے نیفیون۔ پہلی بنیادی تحقیق کی اشاعت کے بعد سے، دیگر آزاد تحقیق شائع ہوئی ہیں، جو اس اثر کا حوالہ دیتی ہیں، سائنسی ہم مرتبہ جائزہ لینے والے، معروف جرائد میں (متعلقہ شعبوں میں میڈین سے زیادہ اثرات کے عوامل کے ساتھ)۔ اس نظام کو سیمی کنڈکٹر کے بجائے مائع پانی پر مبنی اورکت برقی مقناطیسی رینج میں کام کرنے والے فوٹو وولٹک سیل کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔ نظریاتی ماڈل رابرٹو جرمنو اور ان کے ساتھیوں کی طرف سے تجویز کردہ ماڈل، جنہوں نے سب سے پہلے اثر کا مشاہدہ کیا ہے، اخراج زون کے معروف تصور پر مبنی ہے۔ اس کے کنٹینر کی دیواروں کے قریب پانی کے مالیکیولز کے مختلف رویے کے پہلے مشاہدات 60 کی دہائی کے آخر اور 70 کی دہائی کے اوائل کے ہیں، جب ڈروسٹ-ہینسن نے بہت سے تجرباتی مضامین کا جائزہ لینے کے بعد اس نتیجے پر پہنچے کہ انٹرفیسیل پانی بلک مائع پانی کے حوالے سے ساختی فرق کو ظاہر کرتا ہے۔ 2006 میں جیرالڈ پولاک نے اخراج زون پر ایک بنیادی کام شائع کیا اور ان مشاہدات کو بعد میں کئی دیگر گروہوں نے رپورٹ کیا، جس میں ایک ہائیڈروفیلک مواد اس کی سطح اور پانی کے درمیان سرحد پر ایک مربوط آبی خطہ بناتا ہے۔ پولاک کے کام کی مزید وضاحت کرتے ہوئے، ماڈل مائع پانی کو دو مراحل پر مشتمل ایک نظام کے طور پر بیان کرتا ہے: غیر مربوط پانی کے مالیکیولز کا ایک میٹرکس جو بہت سے "کوہرنس ڈومینز" (سی ڈیز) کی میزبانی کرتا ہے، سائز میں تقریبا 0.1 یو ایم، اخراج زون میں پایا جاتا ہے، لیکن بلک حجم میں بھی۔ اس ماڈل میں ہم آہنگی والے ڈومینز کے رویے کو بھی زیروسیڈریل کی تشکیل کا سبب سمجھا جاتا ہے۔ دونوں مراحل، مختلف تھرموڈینامک پیرامیٹرز کی طرف سے خصوصیات ہیں، اور ایک مستحکم غیر توازن حالت میں ہیں. مربوط مرحلے کو کوانٹم حالت کے ذریعے بیان کیا جانا چاہیے، اور خاص طور پر ایک ایسی حالت جو ایک بنیادی حالت کے درمیان ارتعاش کرتی ہے، جہاں الیکٹران مضبوطی سے جڑے ہوتے ہیں (12.60 eV کی آئنائزیشن توانائی)، اور ایک پرجوش حالت جس کی خصوصیت نیم آزاد الیکٹران ترتیب ہوتی ہے۔ پرجوش حالت کی توانایٔی 12.06 eV ہے، جس کا مطلب ہے کہ صرف اتنی ہی کم توانایٔی جتنی کہ (12.60-12.06) eV = 0.54 eV (انفراریڈ رینج) الیکٹران کو نکالنے کے لیے کافی ہے۔ پھر، ایک مقررہ درجہ حرارت پر اور ایک حد سے زیادہ مالیکیولز کی کثافت کے لیے، غیر مربوط پانی کے مالیکیولز کی ہم آہنگی کی حالت میں منتقلی بے ساختہ ہے کیونکہ یہ نظام کو کم توانائی کی ترتیب کی طرف لے جا رہا ہے۔ مزید واضح طور پر، تقریبا آزاد الیکٹرانوں کو (0.54-χ) eV کی توانائی کی رکاوٹ کو عبور کرنا پڑتا ہے، جہاں χ ~ 0.1 eV غیر مربوط پانی کے ساتھ سی ڈی کی حد پر برقی صلاحیت کا فرق ہے۔ توانائی کی یہ چھوٹی مقدار، ~ 0.44 eV، الیکٹران نکالنے کے لیے ضروری ہے، مربوط پانی کو نیم آزاد الیکٹرانوں کا ذخیرہ بناتی ہے جسے انفراریڈ محرک، یا کوانٹم ٹنل اثر یا چھوٹے بیرونی خلل کے ذریعے آسانی سے چھوڑا جا سکتا ہے۔ پانی کے دو مراحل، اپنی مختلف صلاحیتوں کے ساتھ سیمی کنڈکٹر پر مبنی فوٹو وولٹک سیل کے دو اجزاء کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں۔ پھر، پیٹنٹ میں بیان کردہ سیل میں، دونوں شعبوں میں سے ایک میں ہائیڈروفیلک مواد کی چادریں ہوتی ہیں، جو دوسرے شعبے کے حوالے سے اس شعبے میں (زیادہ) مربوط ڈومینز بناتی ہیں۔ نوٹز واٹر الیکٹرسٹی سرفیس سائنس