हीरा को टक्कर देगा यह कठोर पदार्थ

• तीस साल से चल रही थी कोशिश

• इस कठोरता का वैज्ञानिक प्रयोग होगा

• कई नये अनुसंधान के द्वार खोलेगा यह

राष्ट्रीय खबर

रांचीः अब तक हम यही जानते थे कि हीरा ही इस धरती का सबसे कठोर पदार्थ है।यह शुद्धतम कॉर्बन का एक स्वरुप है और इसकी कठोरता की वजह से यह कई वैज्ञानिक कार्यों में भी इस्तेमाल होता है। इसलिए हीरा दुनिया का बेशकीमती पत्थर भी है, जिसे आभूषणों में इस्तेमाल किया जाता है। अब उसी हीरे को टक्कर देने वाला अत्यंत कठोर पदार्थ खोजा गया है।

एक अध्ययन में कहा गया है कि वैज्ञानिकों ने दशकों पुरानी पहेली को सुलझा लिया है और एक ऐसे अटूट पदार्थ का अनावरण किया है जो पृथ्वी पर सबसे कठोर पदार्थ हीरे को टक्कर दे सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि जब कार्बन और नाइट्रोजन अग्रदूतों को अत्यधिक गर्मी और दबाव के अधीन किया गया था, तो परिणामी सामग्री – जिसे कार्बन नाइट्राइड के रूप में जाना जाता है – क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड से अधिक कठिन थी, जो हीरे के बाद दूसरी सबसे कठोर सामग्री है।

विशेषज्ञों का कहना है कि यह सफलता कारों और अंतरिक्ष यान के लिए सुरक्षात्मक कोटिंग्स, उच्च-धीरज काटने वाले उपकरण, सौर पैनल और फोटोडिटेक्टर सहित औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाने वाली बहुआयामी सामग्रियों के लिए दरवाजे खोलती है। सामग्री शोधकर्ताओं ने 1980 के दशक से कार्बन नाइट्राइड की क्षमता को अनलॉक करने का प्रयास किया है, जब वैज्ञानिकों ने पहली बार गर्मी के प्रति उच्च प्रतिरोध सहित उनके असाधारण गुणों पर ध्यान दिया था। फिर भी तीन दशकों से अधिक के शोध और उन्हें संश्लेषित करने के कई प्रयासों के बाद, कोई विश्वसनीय परिणाम सामने नहीं आया।

अब, एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में चरम स्थितियों पर विज्ञान केंद्र के शोधकर्ताओं और जर्मनी के बेयरुथ विश्वविद्यालय और स्वीडन के लिंकोपिंग विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने अंततः एक सफलता हासिल की है। टीम ने कार्बन नाइट्रोजन अग्रदूतों के विभिन्न रूपों को 70 और 135 गीगापास्कल के दबाव के अधीन किया – हमारे वायुमंडलीय दबाव का लगभग दस लाख गुना – जबकि इसे डेढ़ हजार डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर गर्म किया गया।

इन परिस्थितियों में यौगिकों की परमाणु व्यवस्था की पहचान करने के लिए, नमूनों को तीन कण त्वरक – फ्रांस में यूरोपीय सिंक्रोट्रॉन अनुसंधान सुविधा, जर्मनी में डॉयचेस इलेक्ट्रोनन-सिंक्रोट्रॉन और उन्नत फोटॉन स्रोत पर एक तीव्र एक्स-रे किरण द्वारा रोशन किया गया था। शोधकर्ताओं ने पाया कि तीन कार्बन नाइट्राइड यौगिकों में अति-कठोरता के लिए आवश्यक बिल्डिंग ब्लॉक पाए गए।

उल्लेखनीय रूप से, तीनों यौगिकों ने परिवेश के दबाव और तापमान की स्थिति में लौटने पर अपने हीरे जैसे गुणों को बरकरार रखा। आगे की गणना और प्रयोगों से पता चलता है कि नई सामग्रियों में फोटोल्यूमिनेसेंस और उच्च ऊर्जा घनत्व सहित अतिरिक्त गुण होते हैं, जहां बड़ी मात्रा में ऊर्जा को थोड़ी मात्रा में संग्रहीत किया जा सकता है।

शोधकर्ताओं का कहना है कि इन अल्ट्रा-असंपीड़ित कार्बन नाइट्राइड्स का संभावित अनुप्रयोग बहुत बड़ा है, जो संभावित रूप से उन्हें हीरे के प्रतिद्वंद्वी के लिए अंतिम इंजीनियरिंग सामग्री के रूप में स्थापित कर रहा है। एडवांस्ड मटेरियल्स में प्रकाशित शोध को यूकेआरआई एफएलएफ योजना और यूरोपीय अनुसंधान अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

डॉ. डोमिनिक लैनिएल, फ्यूचर लीडर्स फेलो, इंस्टीट्यूट फॉर कंडेंस्ड मैटर फिजिक्स एंड कॉम्प्लेक्स सिस्टम्स, स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी, यूनिवर्सिटी ऑफ एडिनबर्ग, ने कहा, इन नई कार्बन नाइट्राइड सामग्रियों में से पहली की खोज पर, हम सामग्री का उत्पादन करने में अविश्वसनीय थे शोधकर्ता पिछले तीन दशकों से इसका सपना देख रहे हैं। ये सामग्रियां उच्च दबाव सामग्री संश्लेषण और औद्योगिक अनुप्रयोगों के बीच अंतर को पाटने के लिए मजबूत प्रोत्साहन प्रदान करती हैं।

लिंकोपिंग विश्वविद्यालय के भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान विभाग के सहायक प्रोफेसर डॉ फ्लोरियन ट्राइबेल ने कहा, ये सामग्रियां न केवल अपनी बहु-कार्यक्षमता में उत्कृष्ट हैं, बल्कि दिखाती हैं कि तकनीकी रूप से प्रासंगिक चरणों को संश्लेषण दबाव के बराबर से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। पृथ्वी के आंतरिक भाग में हजारों किलोमीटर तक स्थितियाँ पाई गईं। हमारा दृढ़ विश्वास है कि यह सहयोगात्मक शोध इस क्षेत्र के लिए नई संभावनाओं को खोलेगा।