बैंगलोर। वैज्ञानिकों ने ऑप्टिकल चिमटी का उपयोग करके नरम मिट्टी के कोलाइड्स के भीतर मिट्टी के कण की गति को ट्रैक करने का एक तरीका खोजा है - जिसके जैविक प्रणालियों में उपयोग ने 2018 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार लाया। कणों को ट्रैक करने और वांछित के रूप में उन्हें हेरफेर करने का यह नया तरीका लागू किया जा सकता है। लक्षित दवा वितरण जैसे क्षेत्रों में।
ऑप्टिकल चिमटी का उपयोग करते हुए, रमन रिसर्च इंस्टीट्यूट (आरआरआई) के शोधकर्ताओं, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग, सरकार द्वारा वित्त पोषित एक स्वायत्त संस्थान। भारत के, लैपोनाइट, एक सिंथेटिक मिट्टी की गतिशीलता और छिपे हुए संरचनात्मक विवरणों का अध्ययन करने का प्रयास किया। चूंकि ये मिट्टी के कण समान आकार (मोनोडिस्पर्स) और पारदर्शी होते हैं, इसलिए वे प्रकाश के तहत उन्नत अध्ययन करने के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं। लैपोनाइट दवा और सौंदर्य प्रसाधन उद्योगों में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला कच्चा माल है। इस मिट्टी में डिस्क के आकार के कण होते हैं जिनका आकार 25 से 30 नैनोमीटर (एनएम) और मोटाई में एक एनएम होता है।
प्रायोगिक सेटअप के लिए लैपोनाइट क्ले सस्पेंशन में बिखरे हुए पॉलीस्टीरीन बीड्स का उपयोग किया गया था। समय के साथ, मिट्टी के कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण माइक्रोस्ट्रक्चर विकसित होने का उल्लेख किया गया था। ये माइक्रोस्ट्रक्चर समय के साथ मजबूत होते गए, उनके नेटवर्क का आकार लैपोनाइट कणों की सांद्रता पर निर्भर करता था।
"ये संरचनाएं सामग्री की लोच के लिए ज़िम्मेदार हैं, माइक्रोस्ट्रक्चर को ट्यून करके लोच के समायोजन को सक्षम बनाती हैं। ये माइक्रोस्ट्रक्चर माइक्रोन के आकार के पॉलीस्टायरीन कणों के साथ भी संबंध बनाते हैं, जिनका उपयोग इस तरह के अध्ययनों में इन निलंबनों की जांच के लिए किया जाता है, ”एंसन जी. थम्बी, तीसरे वर्ष के पीएचडी ने कहा। आरआरआई में छात्र।
जर्नल 'सॉफ्ट मैटर' में प्रकाशित एक अध्ययन में, रंजिनी बंद्योपाध्याय, फैकल्टी, आरआरआई, और उनकी टीम ने ऑप्टिकल चिमटी का इस्तेमाल किया क्योंकि वे नैनोमीटर स्केल में जांच की गति को मापना चाहते थे, जहां समय बीतने के साथ माध्यम के गुण विकसित होते हैं। ऑप्टिकल ट्वीजर एक प्रकाशिकी प्रयोगशाला में एक लोकप्रिय उपकरण है, जिसका उपयोग मिनट बलों को मापने और कुछ नैनोमीटर तक लंबाई के पैमाने पर एक गहन लेजर बीम के तंग फोकस पर फंसे छोटे ढांकता हुआ मोतियों में हेरफेर करने के लिए किया जाता है। यह फंसे हुए जांच कण में गति को प्रेरित करने की अनुमति देता है, और इसकी प्रतिक्रिया का विश्लेषण अंतर्निहित माध्यम के पहले दुर्गम स्थानीय विस्कोलेस्टिक गुणों को निकालने के लिए किया जाता है।
बंद्योपाध्याय ने कहा, "जांच (पीएस) और लैपोनाइट मिट्टी के कणों के बीच ये जुड़ाव निलंबन के गुणों को समझने के लिए आवश्यक हैं यदि आंतरिक नेटवर्क जांच से बड़े आकार के हैं।"
इसके अलावा, टीम ने लैपोनाइट माइक्रोस्ट्रक्चर द्वारा गठित औसत छिद्र क्षेत्रों की जांच करने के लिए क्रायोजेनिक फील्ड उत्सर्जन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-एफईएसईएम) का उपयोग किया।
"दिलचस्प बात यह है कि ऑप्टिकल ट्वीज़र और क्रायो-एफईएसईएम प्रयोगों का उपयोग करके प्राप्त सामूहिक अवलोकनों ने एक दिलचस्प और पहले अज्ञात सहसंबंध का खुलासा किया। हमने पाया कि ऑप्टिकल ट्वीज़र द्वारा फंसे मोती सघन नेटवर्क संरचनाओं में बहुत धीमी गति से चले गए," बंद्योपाध्याय ने कहा।
इस प्रकार आरआरआई टीम ने मिट्टी की निलंबन संरचनाओं के आकारिकी और माइक्रोमीटर लंबाई के पैमाने पर जांच कण गतिकी के बीच प्रत्यक्ष संबंध के प्रसार का निष्कर्ष निकाला।
