नयाँ इलेक्ट्रोनिक मसी पत्ता लाग्यो, कडा र नरम अवस्थाबीच परिवर्तन गर्न सक्ने सर्किटहरू छाप्न प्रयोग गर्न सकिने

काठमाडौं ।

वैज्ञानिकहरूले हालै नयाँ किसिमको “इलेक्ट्रोनिक मसी” विकास गरेका छन् जसको प्रयोग गरेर तातो हुँदा कडा र नरम अवस्थाबीच परिवर्तन गर्न सक्ने सर्किटहरू छाप्न सकिन्छ।

यो प्रविधिले भविष्यका शरीरभित्र नरम हुने मेडिकल इम्प्लान्टदेखि लचकदार रोबोटिक्सजस्ता इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू बनाउन सहयोग पुर्‍याउने अपेक्षा गरिएको छ जसले प्रयोग हुने स्थान र तरिकाअनुसार आकार वा कठोरता परिवर्तन गर्न सक्छन्।

लाइभसाइन्सका अनुसार यो मसी ग्यालियम धातु र पोलिमर-आधारित सोल्भेन्टको मिश्रणबाट बनेको हो। ग्यालियम सामान्य तापक्रममा ठोस हुन्छ, तर शरीरको तापक्रम (३७ डिग्री सेल्सियस) भन्दा तलमै पग्लिन्छ। प्रयोग गरिएको सोल्भेन्ट न्यानो हुँदा बिस्तारै विघटन हुन्छ। तताउँदा यो पदार्थ सुचालक बन्छ र तापमान अनुसार कडापन परिवर्तन गर्न सक्छ।

यस अनुसन्धानको नतिजा मे ३० मा साइन्स एडभान्सेज जर्नलमा प्रकाशित भएको हो।

“यसले भविष्यका व्यक्तिगत इलेक्ट्रोनिक्स, मेडिकल उपकरण र रोबोटिक्सको लागि नयाँ सम्भावना खोलिदिएको छ,” अध्ययनका सह–लेखक र कोरियाको केएआईएसटी विद्युत् इञ्जिनियरिङ्गका प्राध्यापक जे-वुङ जियोङले बताएका छन्।

हालको अधिकांश इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू दुई समूहमा पर्छन्—कडा संरचना भएका स्मार्टफोन र ल्यापटप जस्ता उच्च प्रदर्शन दिने तर लचकता नहुने; र नरम बनावट भएका वेयरेबल जस्ता उपकरणहरू जसलाई सटीक निर्माण गर्न गाह्रो पर्छ।

यस बीचको दूरी घटाउने उद्देश्यसहित “भेरिएबल–स्टिफनेस” इलेक्ट्रोनिक्सको अवधारणा अघि सारिएको हो, जसमा उपकरण आवश्यकतानुसार कडा वा नरम हुन सक्छन्।

ग्यालियमलाई लामो समयदेखि यस्तो प्रयोगमा उपयोगी मानिँदै आएको थियो, किनकि यो ठोस र तरल अवस्थामा पूर्ण फरक व्यवहार देखाउँछ। तर यसको उच्च सतही तनावर हावामा अक्सिडाइज भएर सतहमा पत्रा बन्ने गुणका कारण यसलाई छपाइमा प्रयोग गर्न कठिन थियो।

यो समस्यालाई समाधान गर्न वैज्ञानिकहरूले ग्यालियमका अति साना कणहरूलाईडाइमेथाइल सल्फोक्साइड नामक घोल प्रयोग गरेर पोलिमरमा मिसाउने तरिका अपनाएका छन्। छपाइ भएको सर्किट न्यानो हुँदा सोल्भेन्ट विघटन भई थोरै अम्लीय वातावरण बनाउँछ, जसले ग्यालियमको अक्साइड तह हटाउँछ। यसरी कणहरू पग्लेर आपसमा गाभिँदै सुचालक मार्ग तयार हुन्छ।

त्यसरी बनेको मसी प्रयोग गरेर ५० माइक्रोमिटर (मानव कपालभन्दा पनि पातलो) आकारसम्मको सर्किट छाप्न सकिन्छ। आवश्यकताअनुसार यो मसी प्लास्टिकजस्तो कडा वा रबरजस्तो नरम बन्न सक्छ। परीक्षणका क्रममा यो पदार्थ तातो हुँदा १,४०० गुणा बढी नरम भएको पाइएको हो।

वैज्ञानिक टोलीले दुई प्रयोगात्मक उपकरण बनाए—पहिलो सामान्य अवस्थामा कडा हुने तर छालामा सम्पर्क गर्दा नरम हुने एउटा वेयरेबल हेल्थ डिभाइस; दोस्रो शल्यक्रिया गर्दा कडा रही सटिक रूपमा राख्न सकिने सुविधा दिने र शरीरभित्र पुगेपछि नरम भएर जलन र सुन्निने क्रम कम गर्न मद्दत पुर्‍याउने एउटा मस्तिष्कमा राखिने इम्प्लान्ट ।

अनुसन्धानकर्ताहरूका अनुसार यो मसी स्क्रिन प्रिन्टिङ र डिप कोटिङजस्ता सामान्य निर्माण प्रविधिसँग मिल्न सक्ने भएकाले भविष्यमा ठूलो परिमाणमा वा ३डी प्रिन्टिङमार्फत उत्पादन गर्न सकिने सम्भावना छ।

“यो अनुसन्धानको मूल उपलब्धि भनेको लिक्विड मेटल प्रिन्टिङमा लामो समयदेखि रहेका चुनौतीहरूलाई हाम्रो नवप्रवर्तन प्रविधिमार्फत समाधान गर्नु हो,” प्राध्यापक जियोङले भने। “मसीको अम्लीयता नियन्त्रण गरेर हामीले ग्यालियम कणहरूलाई विद्युतीय र यान्त्रिक रूपमा जडान गर्न सफल भयौं, जसले उच्च-रिजोल्युसन, ठूलो क्षेत्रफलका सर्किटहरू कोठाको तापक्रममै निर्माण गर्न र त्यसको कडापन परिवर्तन गर्न सक्ने बनायो।”