वैज्ञानिकों ने मैक्सिन को एक चरण में स्थिर करना सीख लिया है

रूसी और विदेशी वैज्ञानिकों ने द्वि-आयामी मेसीन सामग्री (एमएक्सईएनएस) को एक चरण में स्थिर करने की एक नई विधि विकसित की है। डॉक्टरों द्वारा प्रस्तावित दृष्टिकोण मैकेन के गुणों – आसंजन और रासायनिक स्थिरता में सुधार कर सकता है, जो विनिर्माण सामग्री के उपयोग के लिए महत्वपूर्ण हैं, उदाहरण के लिए इलेक्ट्रिक हीटर और श्वास सेंसर में। टॉम्स्क पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी की प्रेस सेवा के अनुसार, रूसी विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित शोध, एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।

मैकसीन लगभग दस साल पहले खोजे गए नैनोमटेरियल का एक परिवार है। ये दो-आयामी सामग्रियां हैं जो संक्रमण धातुओं, कार्बन और/या नाइट्रोजन और सतह कार्यात्मक समूहों से बनी हैं। मैक्सीन में बहुत उच्च विद्युत चालकता है, एक बड़ा सतह क्षेत्र है, और सुपरकैपेसिटर और रासायनिक सेंसर के लिए सामग्री जैसे उपयोग के लिए एक उत्कृष्ट उम्मीदवार है। हालाँकि, मैकेन का व्यावहारिक अनुप्रयोग हाइड्रोफोबिक सब्सट्रेट्स, जैसे कि कुछ सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर, के साथ खराब आसंजन के साथ-साथ कम रासायनिक स्थिरता के कारण गंभीर रूप से बाधित होता है, जिससे पर्यावरणीय परिस्थितियों में विद्युत और यांत्रिक गुणों में गिरावट आती है।

पारंपरिक मैकेन स्थिरीकरण विधियां, उदाहरण के लिए, प्लाज्मा के साथ सब्सट्रेट सतह का पूर्व-उपचार, सर्फेक्टेंट जोड़ना, एंटीऑक्सिडेंट का उपयोग करके उपचार के बाद, थर्मल एनीलिंग, अक्सर सामग्री की विद्युत चालकता को कम करती है, सभी सब्सट्रेट्स के लिए उपयुक्त नहीं होती है, और इसमें जटिल, बहु-चरण तकनीकी प्रक्रियाएं भी शामिल होती हैं।

रूसी और चीनी वैज्ञानिकों ने मेसीन को स्थिर करने के लिए एक नई विधि प्रस्तावित की है – एक-चरणीय लेजर स्थानांतरण प्रक्रिया।

समस्या को हल करने के लिए, वैज्ञानिकों ने एक तथाकथित “सैंडविच” कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया, जो निष्क्रिय या वैक्यूम वातावरण की आवश्यकता के बिना एक स्व-निहित हाइपोक्सिक माइक्रोएन्वायरमेंट बनाकर प्रसंस्करण के दौरान ऑक्सीकरण के जोखिम को प्रभावी ढंग से कम करता है, लागत को काफी कम करता है और प्रक्रिया को सरल बनाता है। उन्होंने रासायनिक गीली नक़्क़ाशी द्वारा संश्लेषित, सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम कार्बाइड-आधारित मैकीन का उपयोग किया। सब्सट्रेट ग्लासी पॉलीयुरेथेन और थर्मोप्लास्टिक है। फैलाव के रूप में मैक्सीन को थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन सब्सट्रेट पर लगाया गया और हवा में सुखाया गया। इसके बाद, सिस्टम को दो पारदर्शी ग्लास पैनलों के बीच रखा गया है। लेजर उपचार कांच की ऊपरी परत से होकर गुजरता है, फिर “सैंडविच” संरचना को अलग कर दिया जाता है, जिसके कारण मैकेन दोनों संपर्क सतहों पर स्थानांतरित हो जाते हैं, जिससे उनके साथ मजबूत इंटरफेस बनता है।

सतहों के विश्लेषण से पता चला कि वैज्ञानिकों की विधि ने कार्बन-समृद्ध सुरक्षात्मक परत के कारण दोनों सब्सट्रेट्स पर सामग्री के आगे ऑक्सीकरण को प्रभावी ढंग से कम करते हुए मैकेन की मूल संरचना को संरक्षित किया। परिणाम टिकाऊ प्रवाहकीय सतहें हैं जो उच्च आर्द्रता और उच्च तापमान के लंबे समय तक संपर्क में रहने पर भी अपने गुणों को बरकरार रखती हैं।