3डी-प्रिंटेड सुपरकंडक्टर ने बनाया नया रिकॉर्ड
द्वारा संपादित: Tetiana Pin
कॉर्नेल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने सुपरकंडक्टर बनाने की एक नई, अभूतपूर्व विधि विकसित की है, जिसमें सॉफ्ट मटेरियल और 3डी प्रिंटिंग को एकीकृत किया गया है। यह अभिनव दृष्टिकोण पॉलीमर केमिस्ट्री को एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के साथ जोड़ता है, जो एमआरआई तकनीक और अगली पीढ़ी के क्वांटम कंप्यूटर जैसे क्षेत्रों में प्रगति का वादा करता है। इस नई तकनीक का सबसे महत्वपूर्ण परिणाम यह है कि इसके द्वारा उत्पादित नाइओबियम नाइट्राइड ने 40 से 50 टेस्ला के बीच एक महत्वपूर्ण चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त किया है, जो इस सामग्री के लिए एक पूर्ण रिकॉर्ड है। यह उन्नत चिकित्सा उपकरणों जैसे अत्यधिक उच्च चुंबकीय क्षेत्र वातावरण में इसके कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।
प्रोजेक्ट लीड उलरिच वीनर ने बताया कि इस्तेमाल किए गए पॉलीमर के मोलर मास और अंतिम सुपरकंडक्टिंग प्रदर्शन के बीच एक सीधा संबंध है, जो पहले स्थापित नहीं किया गया था। यह सफलता लगभग एक दशक के शोध का परिणाम है। कॉर्नेल टीम ने पहली बार 2016 में प्रदर्शित किया था कि ब्लॉक कोपॉलीमर सुपरकंडक्टर के निर्माण के लिए फायदेमंद संरचनाओं में स्व-इकट्ठा हो सकते हैं। 2021 तक, यह पुष्टि हो गई थी कि इन सॉफ्ट-मटेरियल-आधारित विधियों पारंपरिक तकनीकों के बराबर प्रदर्शन कर सकती हैं। वर्तमान प्रक्रिया एक गुणात्मक छलांग का प्रतिनिधित्व करती है, जिसमें एक 'वन-पॉट' सिस्टम शामिल है जो पारंपरिक छिद्रपूर्ण सामग्री 3डी प्रिंटिंग की कई विशिष्टताओं को दरकिनार करता है।
नई तकनीक तीन अलग-अलग स्तरों पर सुपरकंडक्टिंग सामग्री को व्यवस्थित करती है: परमाणु-स्तर के क्रिस्टल जाली, कोपॉलीमर स्व-असेंबली द्वारा निर्देशित मेसोस्ट्रक्चर्ड जाली, और सीधे 3डी प्रिंटिंग द्वारा उत्पादित मैक्रोस्कोपिक जाली। प्रक्रिया कोपॉलीमर और नैनोकणों से बने एक स्याही से शुरू होती है, जो प्रिंटिंग के दौरान स्व-इकट्ठा होती है। बाद में गर्मी उपचार सामग्री को अभूतपूर्व गुणों वाले छिद्रपूर्ण क्रिस्टलीय सुपरकंडक्टर में बदल देता है। परिणामी छिद्रपूर्ण वास्तुकला कंपोजिट सुपरकंडक्टर के लिए एक रिकॉर्ड आंतरिक सतह क्षेत्र प्रदान करती है, जो नए क्वांटम सामग्री विकसित करने के लिए एक आदर्श विशेषता है।
शोधकर्ता पारंपरिक तरीकों से प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण 3डी संरचनाओं के लक्ष्य के साथ टाइटेनियम नाइट्राइड जैसे अन्य यौगिकों का भी परीक्षण कर रहे हैं। यह कार्य रसायनज्ञों, भौतिकविदों और सामग्री वैज्ञानिकों की एक अंतःविषय टीम द्वारा संभव हुआ, जो अनुसंधान की सीमाओं को आगे बढ़ाने में क्रॉस-डिसिप्लिनरी सहयोग की महत्वपूर्ण भूमिका को रेखांकित करता है। वीनर के अनुसार, नई पद्धति को पहले की तुलना में अधिक सरलता और मापनीयता के साथ निर्मित, अनुरूप गुणों वाले सुपरकंडक्टर की एक पीढ़ी का मार्ग प्रशस्त कर सकती है। यह तकनीक एमआरआई मशीनों और क्वांटम उपकरणों जैसी प्रौद्योगिकियों को बेहतर बनाने की क्षमता रखती है, जो चिकित्सा निदान और कंप्यूटिंग शक्ति में क्रांति ला सकती है।
स्रोतों
Tom's Hardware
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