Science: यह ग्लासी जेल एक आश्चर्यजनक नई श्रेणी की सामग्री है जो खुद को ठीक करती है

Science: शोधकर्ताओं ने एक अप्रत्याशित खोज में 'ग्लासी जैल' नामक पदार्थों की एक नई श्रेणी बनाई है जो आधी तरल है लेकिन टूटने में कठिन है। लचीले, अजीब तरह से चिपकने वाले और कटने पर 'स्वयं ठीक होने' में सक्षम, इन जैल के आश्चर्यजनक गुण संभावित रूप से उन्हें आम तौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले प्लास्टिक की तुलना में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोगी बनाते हैं, जो या तो कठोर और भंगुर होते हैं या नरम और आसानी से फट जाते हैं। "हमने सामग्रियों की एक श्रेणी बनाई है जिसे हमने ग्लासी जैल कहा है, जो ग्लासी पॉलिमर की तरह ही कठोर हैं, लेकिन - यदि आप पर्याप्त बल लगाते हैं - तो टूटने के बजाय अपनी मूल लंबाई से पांच गुना तक खिंच सकते हैं," North Carolina State University(NCSU) के सामग्री वैज्ञानिक माइकल डिकी कहते हैं। लेकिन कई भाग्यशाली Scientist खोजों की तरह, लक्ष्य कभी भी पदार्थों की एक पूरी तरह से नई श्रेणी बनाना नहीं था, डिकी ने साइंसअलर्ट को बताया।

"हम इन दिलचस्प सामग्रियों पर ठोकर खाकर गिरे," वे कहते हैं, जब NCSU के शोधकर्ता मेक्सियांग वांग आयनोजेल के साथ प्रयोग कर रहे थे, जो एक बहुलक से बने पदार्थ हैं जो एक आयनिक तरल से फूले हुए होते हैं जो बिजली का संचालन करते हैं। वांग स्ट्रेचेबल, पहनने योग्य उपकरण बनाने की कोशिश कर रहे थे जिनका उपयोग दबाव सेंसर, अन्य चिकित्सा उपकरणों या रोबोटिक्स में किया जा सकता है। संरचना में बदलाव करते हुए, वांग ने एक जेल बनाया जो पहले "पारदर्शी, लचीले प्लास्टिक के एक साधारण टुकड़े" जैसा दिखता था, इससे पहले कि परीक्षण से पता चला कि यह बहुत कठोर था - लेकिन अन्य सामान्य प्लास्टिक की तरह भंगुर नहीं था। "एक बार जब हमें एहसास हुआ कि उनके पास उल्लेखनीय गुण हैं, तो हमने उन्हें बेहतर ढंग से समझने के लिए काम किया," डिकी कहते हैं।

कांच जैसे जैल एक आयनिक तरल का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो पानी के समान होता है लेकिन पूरी तरह से आवेशित कणों से बना होता है, जिससे यह बिजली का संचालन करता है। जब एक बहुलक पूर्ववर्ती के साथ मिलाया जाता है तो तरल बहुलक श्रृंखलाओं को अलग कर देता है, जिससे सामग्री नरम और लचीली हो जाती है। साथ ही, आयन भी बहुलक श्रृंखलाओं की ओर दृढ़ता से आकर्षित होते हैं, जिससे वे अलग नहीं होते हैं। डिकी बताते हैं, "अंतिम परिणाम यह है कि आकर्षक बलों के कारण सामग्री कठोर है, लेकिन अतिरिक्त अंतराल के कारण अभी भी खिंचाव करने में सक्षम है।"कांचदार जैल सूखते नहीं हैं, भले ही वे 50 से 60 प्रतिशत तरल के बीच होते हैं, और परीक्षण से पता चला है कि उनमें "बहुत अधिक" फ्रैक्चर शक्ति और कठोरता है। सामग्री 'स्वयं-ठीक' भी हो सकती है, कटने पर फिर से बन सकती है, और इसमें एक प्रकार की मेमोरी होती है जो खिंचे हुए जेल को अपना आकार बनाए रखने देती है, केवल गर्म होने पर अपने मूल रूप में सिकुड़ जाती है।

हालांकि असामान्य, ऐसे पुनर्योजी गुण विशेष रूप से नए नहीं हैं, खासकर खिंचाव वाले जेल जैसी सामग्रियों में। हाल ही में, वैज्ञानिकों ने धातु, कांच, सौर पैनल और कंक्रीट जैसी आम तौर पर कठोर सामग्री बनाने के बहुत कठिन कार्य में सफलता प्राप्त की है जो दरार पड़ने पर ठीक हो जाती है। यदि व्यावसायीकरण किया जाता है, तो क्षतिग्रस्त होने पर खुद को ठीक करने में सक्षम ये सामग्री निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स और फैशन उद्योगों में अपशिष्ट को कम करने में मदद कर सकती है। लेकिन कांचदार जैल की उल्लेखनीय प्रकृति का अजीब संयोजन कुछ ऐसा है जिसे शोधकर्ता आगे खोजना चाहते हैं। डिकी कहते हैं, "शायद ग्लासी जैल की सबसे दिलचस्प विशेषता यह है कि वे कितने चिपकने वाले होते हैं।" "हम समझते हैं कि उन्हें कठोर और लचीला क्या बनाता है, [लेकिन] हम केवल अनुमान लगा सकते हैं कि उन्हें इतना चिपचिपा क्या बनाता है।"

इन जैल को किसी भी व्यावहारिक तरीके से इस्तेमाल करने से पहले 'जेल' के अधिक परीक्षण और अनुकूलन की आवश्यकता है, लेकिन संभावित अनुप्रयोगों के बारे में सोचते हुए, डिकी कहते हैं कि कठोर पदार्थ जो बिजली का संचालन करते हैं (जैसे जेल करता है) बैटरी में उपयोगी होते हैं। अन्य संभावित उपयोगों में Melt-Processing की तुलना में सरल तकनीकों का उपयोग करके प्लास्टिक जैसी सामग्री को 3D प्रिंटिंग करना शामिल है - वर्तमान में स्टार्टर रेजिन से वाणिज्यिक Plastic का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि। इस प्रक्रिया में अक्सर प्लास्टिक उत्पादन के प्रत्येक चरण के लिए उत्पादों को कई सुविधाओं में भेजना शामिल होता है, जबकि ग्लासी जैल को एक सांचे में डाला जा सकता है और यूवी प्रकाश से ठीक किया जा सकता है। लेकिन अनुप्रयोगों की दिशा में काम करने से पहले, डिकी कहते हैं कि उनकी टीम इन सामग्रियों के बनने की मूल बातें बेहतर ढंग से समझना चाहती है, और ऐसा क्यों लगता है कि विलायक और बहुलक का 'जादुई अनुपात' है जो जैल के अद्वितीय गुणों को बनाता है। वांग कहते हैं, "इनमें मौजूद अनेक अद्वितीय गुणों को देखते हुए, हम आशावादी हैं कि ये सामग्रियां उपयोगी होंगी।"

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