विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के तहत सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंसेज (CeNS), बैंगलोर के वैज्ञानिकों और पुणे की नेशनल केमिकल लेबोरेटरी (CSIR-NCL) के वैज्ञानिकों ने मिलकर एक नई पिज़ोइलेक्ट्रिक पॉलिमर नैनोकॉम्पोज़िट सामग्री विकसित की है। यह सामग्री ऊर्जा संचार और दबाव संवेदन के लिए उपयोगी सिद्ध हो रही है।
पिज़ोइलेक्ट्रिक पॉलिमर नैनोकॉम्पोज़िट का विकास
यह नैनोकॉम्पोज़िट सामग्री धातु ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स और पॉलिमर के मिश्रण से तैयार की गई है, जो इसे अद्वितीय पिज़ोइलेक्ट्रिक गुण प्रदान करती है। वैज्ञानिकों ने जिरकोनिया आधारित मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क्स (UiO-66 और UiO-67) का संश्लेषण किया और उन्हें जिरकोनिया नैनोपार्टिकल्स में परिवर्तित किया। इस प्रक्रिया के दौरान, नैनोपार्टिकल्स के क्रिस्टल संरचना को नियंत्रित किया गया, जिससे पिज़ोइलेक्ट्रिक प्रतिक्रिया में वृद्धि हुई।
सुरक्षा अलर्ट सिस्टम और ऊर्जा संचार
इस पॉलिमर नैनोकॉम्पोज़िट सामग्री का उपयोग करते हुए एक वायरलेस, ब्लूटूथ-आधारित सुरक्षा अलर्ट सिस्टम विकसित किया गया है। इस प्रोटोटाइप में, जब कोई अवांछित प्रवेश होता है, तो पिज़ोइलेक्ट्रिक पावमेंट द्वारा उत्पन्न वोल्टेज (यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन) सुरक्षा प्रणाली को सक्रिय करता है, और ब्लूटूथ मॉड्यूल संबंधित स्क्रीन पर वायरलेस संचार भेजता है। इसके अलावा, इस प्रोटोटाइप का उपयोग यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है।
अध्ययन और भविष्य की संभावनाएं
यह अध्ययन नैनोकॉम्पोज़िट सामग्री के पिज़ोइलेक्ट्रिक गुणों के गहन अध्ययन के लिए नई संभावनाओं के द्वार खोलता है। इस सामग्री की उच्च पिज़ोइलेक्ट्रिक आउटपुट प्रदर्शन क्षमता इसे ऊर्जा संचार और दबाव संवेदन के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाती है। यह शोध कार्य अमेरिकन केमिकल सोसायटी जर्नल ACS-Applied Nano Material में प्रकाशित हुआ है।
यह शोध “स्व-संचालित ऊर्जा उत्पन्न करने और दबाव संवेदन उपकरणों के लिए सामग्री” परियोजना का हिस्सा है, जिसे विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा INSPIRE-फैकल्टी फेलोशिप कार्यक्रम के तहत वित्त पोषित किया गया है।
इस नई खोज से यह साबित होता है कि PVDF-मोनोक्लिनिक ZrO2 नैनोपार्टिकल्स नैनोकॉम्पोज़िट्स को ऊर्जा उत्पन्न करने और दबाव संवेदन के लिए एक लचीला, टिकाऊ और प्रभावी समाधान बनाया जा सकता है।
निष्कर्ष
इस प्रकार की नैनोकॉम्पोज़िट सामग्री न केवल ऊर्जा संचार और सुरक्षा के लिए उपयोगी है, बल्कि यह विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति को भी दर्शाती है। इसके उपयोग से न केवल ऊर्जा उत्पन्न की जा सकती है, बल्कि सुरक्षा प्रणाली को भी मजबूत किया जा सकता है, जिससे विभिन्न उद्योगों में दुर्घटनाओं को रोका जा सकता है।