ವೇಗವರ್ಧಕದ ಎರಡು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳ ದೃಶ್ಯ, ಒಳಭಾಗವನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಶೆಲ್ನ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಬಿಳಿ ಗೋಳವು ಸಿಲಿಕಾ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ರಂಧ್ರಗಳು ರಂಧ್ರಗಳಾಗಿವೆ. ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಹಸಿರು ಗೋಳಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೈಟ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ, ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿರುವವುಗಳು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವವುಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಉದ್ದವಾದ ಕೆಂಪು ತಂತಿಗಳು ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಂತಿಗಳು ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ನಂತರದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿವೆ. ಎಲ್ಲಾ ಚಿಕ್ಕದಾದ ತಂತಿಗಳು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೋಲುತ್ತವೆ, ವೇಗವರ್ಧಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಾದ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೈಟ್‌ಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸಣ್ಣ ಸರಪಳಿಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರೆಡಿಟ್: ಚಿತ್ರ ಕೃಪೆ ಅರ್ಗೋನ್ನೆ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ, US ಡಿಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಎನರ್ಜಿ
ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅನ್ನು ಒಡೆಯಲು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅಪ್ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಏಮ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ನೇತೃತ್ವದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ ಮೊದಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅಜೈವಿಕ ವೇಗವರ್ಧಕ 2020 ರಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಯೋಲಿಫಿನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಅಣುಗಳಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಬೆಲೆಬಾಳುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡದೆಯೇ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ತಂಡವು ಈಗ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದೆ.
ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಮೂಲತಃ ಏಮ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿ ವೆನ್ಯು ಹುವಾಂಗ್ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಘನ ಸಿಲಿಕಾ ಕೋರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬೆಂಬಲಿತವಾಗಿರುವ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಕಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೈಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಏಕರೂಪದ ರಂಧ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾ ಶೆಲ್‌ನಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂನ ಒಟ್ಟು ಮೊತ್ತವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ಲಾಟಿನಂನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸೀಮಿತ ಪೂರೈಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಡಿಕನ್ಸ್ಟ್ರಕ್ಷನ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಉದ್ದವಾದ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳು ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಎಳೆದು ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೈಟ್ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ತುಂಡುಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲ (ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ).
ಏಮ್ಸ್ ಲ್ಯಾಬ್‌ನ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದೇಶಕ ಆರನ್ ಸಾಡೋ ಪ್ರಕಾರ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ಕೋಆಪರೇಟಿವ್ ಅಪ್ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಆಫ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಸ್ (iCOUP), ತಂಡವು ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮೂರು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದ ಕೋರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರ ಶೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು, ಆದರೆ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಕಣಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ವ್ಯಾಸಗಳು, 1.7 ರಿಂದ 2.9 ರಿಂದ 5.0 nm ವರೆಗೆ.
ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಉತ್ಪನ್ನ ಸರಪಳಿಗಳ ಉದ್ದದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ದೊಡ್ಡ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಕಣಗಳು ಉದ್ದವಾದ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಿಕ್ಕವುಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಉತ್ಪನ್ನ ಸರಪಳಿಗಳ ಉದ್ದವು ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಗೆ ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತಂಡವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.
"ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬಂಧದ ಸೀಳುವಿಕೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರಗಳ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅನ್ನು ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಸಾಕಷ್ಟು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದದ್ದನ್ನು ನೋಡಿದ್ದೇವೆ, ”ಸಾಡೋ ಹೇಳಿದರು.
ಬದಲಾಗಿ, ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುವ ದರವು ಮೂರು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಕಣಗಳು ಉದ್ದವಾದ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದರೆ ಚಿಕ್ಕವುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚಿದ ದರವು ಚಿಕ್ಕ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶೇಕಡಾವಾರು ಅಂಚು ಮತ್ತು ಮೂಲೆಯ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಸೈಟ್‌ಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗಬಹುದು. ಕಣಗಳ ಮುಖಗಳಲ್ಲಿರುವ ಪ್ಲಾಟಿನಂಗಿಂತ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಸೀಳುವಲ್ಲಿ ಈ ತಾಣಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿವೆ.
ಸಾಡೋ ಪ್ರಕಾರ, ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿನ ಆಯ್ಕೆಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಅವರು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ. "ಈಗ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉತ್ಪನ್ನ ಸರಪಳಿ ಉದ್ದಗಳಲ್ಲಿ ಡಯಲ್ ಮಾಡಲು ವೇಗವರ್ಧಕ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಅಗಿಯುವ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯ ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ನಾವು ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ನಮಗೆ ವಿಶ್ವಾಸವಿದೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸರಂಧ್ರ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಈ ರೀತಿಯ ದೊಡ್ಡ ಅಣುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಹುವಾಂಗ್ ವಿವರಿಸಿದರು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೂಲಭೂತ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ಅಪ್ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಅದು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಶೋಧನೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
"ನಾವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ನಾವು ಇನ್ನೂ ಪ್ರತಿದಿನ ಹೊಸ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಕಲಿಯುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ದರವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ನಾವು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಇತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ನಾವು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ" ಎಂದು ಹುವಾಂಗ್ ಹೇಳಿದರು. "ಆದ್ದರಿಂದ ನಮ್ಮ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ಹೊಸ ವಿಷಯಗಳು ನಾವು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಕಾಯುತ್ತಿವೆ."
ಉಲ್ಲೇಖ: ಕ್ಸುನ್ ವು, ಅಕಲಂಕಾ ತೆನ್ನಕೋನ್, ರಿಯಾನ್ ಯಾಪ್ಪರ್ಟ್, ಮೈಕೆಲಾ ಎಸ್ವೆಲ್ಡ್, ಮ್ಯಾಗಲಿ ಎಸ್. ಫೆರಾಂಡನ್, ಲ್ಯಾಟಿನ್, ರಿಯಾನ್ ಎ. ಹೇಡನ್, ಮಾಸ್ಸಿಮಿಲಿಯಾನೊ ಡೆಲ್ಫೆರೊ, ಬ್ಯಾರನ್ ಪೀಟರ್ಸ್, ಆರನ್ ಡಿ. ಸಾಡೋ ಮತ್ತು ವೆನ್ಯು ಹುವಾಂಗ್, 23 ಫೆಬ್ರವರಿ 2022, ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ದಿ ಅಮೆರಿಕನ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಸೊಸೈಟಿ.
DOI: 10.1021/jacs.1c11694
ಏಮ್ಸ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ ನೇತೃತ್ವದ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ಕೋಆಪರೇಟಿವ್ ಅಪ್ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಆಫ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಸ್ (iCOUP) ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದೆ. iCOUP ಎನರ್ಜಿ ಫ್ರಾಂಟಿಯರ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಸೆಂಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಏಮ್ಸ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ, ಅರ್ಗೋನೆ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿ, ಯುಸಿ ಸಾಂಟಾ ಬಾರ್ಬರಾ, ಸೌತ್ ಕೆರೊಲಿನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ಕಾರ್ನೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ನಾರ್ತ್ ವೆಸ್ಟರ್ನ್ ಯುನಿವರ್ಸಿಟಿ, ಮತ್ತು ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ಅರ್ಬಾನಾ-ಚಾಂಪೇನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ.
