ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಶೇಖರಣೆ

ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಶೇಖರಣೆಯು ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ತಲಾಧಾರಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಹಾಗೂ ಘನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಪನಗಳು ಮೊನೊಲೇಯರ್ ಅಥವಾ ಮಲ್ಟಿಲೇಯರ್ ಮತ್ತು ಬಳಸಿದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಘಟಿತ ಅಥವಾ ಅಸಂಘಟಿತ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಠೇವಣಿ ಇಡುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ.

ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲೋಡ್‌ಗೆಟ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಸ್ಟೈರೀನ್ ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಲೇಪನ.

ಸವಾಲುಗಳು

ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಲೋಹಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಇದರ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ‌ಗಳು ಬೃಹತ್ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನಿಂದ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ, ಒಟ್ಟುಗೂಡುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಗಳ ರಚನೆಯು ಅನಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ದ್ರವ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ತವಾದ ಲಿಗಾಂಡ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ, ಅವು ಸೂಕ್ತ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ.

ನಿಕ್ಷೇಪ ವಿಧಾನಗಳು

ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲು ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಲೇಪನ ವಿಧಾನಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಕಣ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪದರದ ದಪ್ಪವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ವಿಭಿನ್ನ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು, ವಿಧಾನದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ ಮುಂತಾದವು.

ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್

ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷ ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್ ತೊಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ-ನೀರಿನ ಅಂತರಮುಖದಲ್ಲಿ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೇಲುವ ಕಣಗಳನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕೃತ ಅಡೆತಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕಣಗಳ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಕಣಗಳನ್ನು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ, ಅವುಗಳನ್ನು ಲಂಬ (ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್) ಅಥವಾ ಸಮತಲ (ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಸ್ಕೇಫರ್) ಮುಳುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಘನವನ್ನು ತಳಭಾಗದ ಮೇಲೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯಂತ್ರಿತ ಬಹುಪದರ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಡಿಪ್ಪಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು.

ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸಾಧಿಸಿದ ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ದೃಢವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಇದು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ಗಳು, ಕಣಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಆಕಾರಗಳು, ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಶೇಖರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಣ ಪದರವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಆಂಗಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್. ಅನಾನುಕೂಲವಾಗಿ, ಯಶಸ್ವಿ ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್ ನಿಕ್ಷೇಪಕ್ಕೆ ಡಿಪ್ಪಿಂಗ್ ವೇಗ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯಂತಹ ಅನೇಕ ಮಾಪನ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್‌ನ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಡಿಪ್ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಲೇಪನ

ಸ್ಪಿನ್ ಮತ್ತು ಡಿಪ್ ಲೇಪನ ವಿಧಾನಗಳು ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಸರಳ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ. ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕವಲ್ಲದ ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಿಸಿದ ಪದರಗಳು ಮತ್ತು ಚಲನಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಅವು ಉಪಯುಕ್ತ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಚಿತ್ರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಲು ನಿಖರ ಮತ್ತು ಕಂಪನ-ಮುಕ್ತ ಮಾದರಿ ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ವಿಧಾನಗಳು ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೊನೊಲೇಯರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಸ್ಪಿನ್ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಡಿಪ್ ಲೇಪನ ಎರಡಕ್ಕೂ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಅಮಾನತು ಪ್ರಮಾಣವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಇದು ದುಬಾರಿ ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಬಹುದು.

ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು

ಇತರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶೇಖರಣಾ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರಾವಕ ಬಾಷ್ಪೀಕರಣ, ವೈದ್ಯರ ಬ್ಲೇಡ್, ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗಾವಣೆ ಮುದ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಕಣಗಳು ಸ್ವಯಂ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ವಿಧಾನಗಳು ಸೇರಿವೆ. ದ್ರಾವಕ ಬಾಷ್ಪೀಕರಣದಂತಹ ಈ ಕೆಲವು ವಿಧಾನಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಸರಳವಾಗಿವೆ. ಆದರೆ, ಕಡಿಮೆ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಚಲನಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯಂತಹ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು ಕೆಲವು ರೀತಿಯ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿವೆ. ಆದರೆ, ಬಳಸಬಹುದಾದ ಕಣ ಪ್ರಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಭಾರವಾದ ಉಪಕರಣ ಹೂಡಿಕೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲಾಡ್ಜೆಟ್‌ಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವಂತಹ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.

ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ ಲೇಪನ ಅನ್ವಯಗಳು

ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಲೇಪನಗಳು ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು, ಸಂವೇದಕಗಳು, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು, ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಕೊಯ್ಲು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ, ಇವು ಸೇರಿವೆ:

• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಗಳಿಗಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
• ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳು, ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದು.
• ನ್ಯಾನೊಲಿಥೋಗ್ರಾಫಿಕ್ ಪ್ಯಾಟರ್ನಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಕಂಪೊಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
• ಬೆಳಕನ್ನು ಚದುರಿಸಲು ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು, ಹಾಗೂ ಹೊಸ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು.

ಇದನ್ನೂ ನೋಡಿ

• ಲ್ಯಾಂಗ್ಮುಯಿರ್-ಬ್ಲೋಡ್ಗೆಟ್
• ಡಿಪ್ ಲೇಪನ
• ಸ್ಪಿನ್ ಲೇಪನ
• ನ್ಯಾನೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌

ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು

• Pdf: Fabricating Highly Organized Nanoparticle Thin Films