नई सामग्री से सूरज की रोशनी से पराबैगनी प्रकाश, देखें वीडियो

क्यूशू विश्वविद्यालय की शोध से सौर ऊर्जा का नया उपयोग

• यूवी किरणों के कई वैज्ञानिक प्रयोग हैं

• फोटोन ऊर्जा को जोड़कर ऐसा किया गया

• चौदह साल के प्रयास के बाद सफलता मिली

राष्ट्रीय खबर

रांचीः कल्पना कीजिए कि आप दो कप गर्म पानी को मिलाएं और परिणामस्वरुप आपको एक कप उबलता हुआ पानी मिल जाए। सामान्य जीवन में यह असंभव है, लेकिन क्वांटम स्तर पर ऐसी अद्भुत घटनाएं संभव हैं। प्रकाश के कई निम्न-ऊर्जा कण मिलकर अपनी ऊर्जा को एक ऐसे कण में समाहित कर सकते हैं, जिसकी ऊर्जा पहले के कणों से कहीं अधिक होती है।

क्यूशू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक ऐसी ठोस-अवस्था आणविक सामग्री बनाई है जो सामान्य बाहरी परिस्थितियों में दृश्य सूर्य के प्रकाश को पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश में बदलने में सक्षम है। नेचर कम्युनिकेशंस में 23 जून को प्रकाशित अध्ययन के अनुसार, यह नई सामग्री 1.9 फीसद की फोटो अपकन्वर्ज़न दक्षता प्राप्त करती है। हालाँकि लोग यूवी प्रकाश को अक्सर सनबर्न और त्वचा की क्षति से जोड़ते हैं, लेकिन यह वायु शोधन, 3डी प्रिंटिंग में रेजिन को सुखाने, दंत चिकित्सा में फिलिंग को कठोर करने और नाखून उपचार जैसे कई तकनीकी कार्यों में अत्यंत महत्वपूर्ण है।

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उपयोगी होने के बावजूद, पृथ्वी पर पहुँचने वाले सूर्य के प्रकाश में यूवी प्रकाश का हिस्सा केवल 6 फीसद है, और उसमें से भी केवल कुछ ही भाग तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए व्यावहारिक है। क्यूशू विश्वविद्यालय के फैकल्टी ऑफ इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर योइची सासाकी बताते हैं, हम यहाँ दो दृश्य प्रकाश फोटॉन की ऊर्जा को जोड़कर एक अल्ट्रावॉयलेट फोटॉन बनाते हैं, जिसे फोटो अपकन्वर्ज़न कहा जाता है।

यह प्रक्रिया ट्रिप्लेट-ट्रिप्लेट एनिहिलेशन (टीटीए) पर आधारित है। इसमें एक डोनर अणु दृश्य प्रकाश को अवशोषित कर उच्च-ऊर्जा ट्रिप्लेट अवस्था में पहुँचता है और यह ऊर्जा पास के एक्सेप्टर अणु में स्थानांतरित हो जाती है। जब दो ट्रिप्लेट अवस्थाएँ मिलती हैं, तो वे ऊर्जा को एकल यूवी फोटॉन के रूप में जारी करती हैं। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते थे कि तरल पदार्थों में TTA प्रभावी है, लेकिन तरल प्रणालियों में अक्सर विषाक्त सॉल्वैंट्स की आवश्यकता होती है और उनके वाष्पित होने का डर रहता है। इसलिए, शोधकर्ता वर्षों से एक विश्वसनीय ठोस-अवस्था विकल्प की तलाश में थे।

शोधकर्ताओं ने डाईहाइड्रोइंडिनोइंडिन (डीएचआई) नामक एक कार्बनिक अर्धचालक में संशोधन किया। उन्होंने इसके अणुओं के बीच सावधानीपूर्वक दूरी नियंत्रित की, जिससे वे ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त पास रहे, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक बाधाओं से बचे रहे। इससे 60 प्रतिशत से अधिक की क्वांटम उपज प्राप्त हुई।

सासाकी कहते हैं, इसका मतलब है कि अवशोषित हर सौ दृश्य-प्रकाश फोटॉन के लिए लगभग दो यूवी फोटॉन उत्पन्न होते हैं। यह कम लग सकता है, लेकिन यह केवल प्राकृतिक धूप पर चलता है। यह खोज 14 वर्षों की वैज्ञानिक यात्रा का परिणाम है। इस सामग्री को आसानी से संश्लेषित किया जा सकता है और यह सस्ती है। टीम का मानना है कि इसका उपयोग सौर-संचालित फोटोकैटालिसिस और इनडोर वायु शोधन प्रणालियों में क्रांतिकारी बदलाव ला सकता है।

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