മാർച്ച് 28, 2024 (നാനോവർക് ന്യൂസ്) ഒരു പുതിയ കമ്പ്യൂട്ടർ അധിഷ്ഠിത രീതിക്ക് നന്ദി, ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾ മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ ക്രിസ്റ്റലിൻ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപരിതല ഗുണങ്ങൾ വിശ്വസനീയമായും സ്വയമേവയും കണക്കാക്കാൻ കഴിയും. ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക്‌സ്, ബാറ്ററികൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ പോലുള്ള പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്കായുള്ള പുതിയ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായുള്ള തിരയൽ ഈ രീതി വേഗത്തിലാക്കും. ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക്‌സ്, ബാറ്ററികൾ, ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ തുടങ്ങിയ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്കായുള്ള പുതിയ സാമഗ്രികൾക്കായുള്ള തിരയലിൽ കമ്പ്യൂട്ടർ-എയ്ഡഡ് രീതികൾ കൂടുതൽ ശക്തമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഓൾഡൻബർഗ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഫിസിക്സിൽ നിന്നുള്ള പ്രൊഫ. ഡോ. കാറ്റെറിന കോച്ചിയും ഹോൾഗർ-ഡീട്രിച്ച് സാനിക്കും ചേർന്ന് ഇപ്പോൾ സ്ഥാപിതമായ ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങളുടെ (ആദ്യ തത്വങ്ങൾ) തലത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് ആരംഭിക്കുന്ന ക്രിസ്റ്റലിൻ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപരിതല ഗുണങ്ങൾ കണക്കാക്കാൻ ഒരു ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് ഓട്ടോമാറ്റിസ് രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു ലേഖനത്തിൽ npj കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ ("ഉപരിതല മുഖങ്ങളുടെ യാന്ത്രിക വിശകലനം: സീസിയം ടെല്ലുറൈഡിൻ്റെ ഉദാഹരണം"), ഊർജ്ജ മേഖല പോലുള്ള പ്രധാന മേഖലകളിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി പ്രസക്തമായ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായുള്ള തിരയൽ വേഗത്തിലാക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുമെന്ന് അവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ കൂടുതൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇൻ്റലിജൻസ്, മെഷീൻ ലേണിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ എന്നിവയുമായി ഈ രീതി സംയോജിപ്പിക്കാനും അവർ പദ്ധതിയിടുന്നു.
ഒരു ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാന വിവരങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ അളവിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഓൾഡൻബർഗ് ഗവേഷകരുടെ പ്രോഗ്രാം സങ്കീർണ്ണമായ പുതിയ വസ്തുക്കളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ കണക്കാക്കുന്നു. (ചിത്രം: യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ഓൾഡൻബർഗ് / EST ഗ്രൂപ്പ്) ഇതുവരെ സമാനമായ രീതികൾ ഉപരിതലത്തേക്കാൾ ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരുന്നു, രണ്ട് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും വിശദീകരിക്കുന്നു. ഓൾഡൻബർഗ് സർവകലാശാലയിലെ സൈദ്ധാന്തിക സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്‌സ് ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ തലവനായ കോച്ചി പറയുന്നു, “ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം, ഉൽപ്പാദനം, സംഭരണം എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള പ്രസക്തമായ എല്ലാ പ്രക്രിയകളും ഉപരിതലത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ കണക്കാക്കുന്നത് പൂർണ്ണമായ പരലുകളേക്കാൾ വളരെ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്, കാരണം ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിലെ വൈകല്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ അസമമായ വളർച്ച പോലുള്ള ഘടകങ്ങൾ കാരണം ഉപരിതല മുഖങ്ങൾക്ക് പലപ്പോഴും സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയുണ്ട്, അവർ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഈ സങ്കീർണ്ണത മെറ്റീരിയൽ സയൻസ് മേഖലയിലെ ഗവേഷകർക്ക് പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു: "പരീക്ഷണങ്ങളിൽ സാമ്പിളുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ വ്യക്തമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ പലപ്പോഴും സാധ്യമല്ല," കോച്ചി പറയുന്നു. പുതിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സ്ക്രീനിംഗിനായി ഒരു ഓട്ടോമേറ്റഡ് നടപടിക്രമം വികസിപ്പിക്കാൻ ഇത് കൊച്ചിയെയും അവളുടെ സഹപ്രവർത്തകനായ സാനിക്കിനെയും പ്രേരിപ്പിച്ചു. അവരുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലം aim2dat കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇതിന് ഒരു സംയുക്തത്തിൻ്റെ രാസഘടന മാത്രമേ ഇൻപുട്ടായി ആവശ്യമുള്ളൂ. ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ നിലവിലുള്ള ഡാറ്റാബേസുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്തതാണ്. മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലം രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ള അവസ്ഥകൾ സോഫ്റ്റ്വെയർ കണക്കുകൂട്ടുന്നു. രണ്ടാമത്തെ ഘട്ടത്തിൽ, ഇത് പ്രധാന ഗുണങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഇലക്ട്രോണുകളെ ചാലകാവസ്ഥകളിലേക്ക് ഉത്തേജിപ്പിക്കാനോ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്താനോ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം. സൗരോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന വസ്തുക്കളിൽ ഈ പരാമീറ്റർ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്. “ഞങ്ങളുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ ഞങ്ങൾ അനുമാനങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല; ഞങ്ങൾ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിൻ്റെ അടിസ്ഥാന സമവാക്യങ്ങൾ മാത്രമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, അതിനാലാണ് ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ വളരെ വിശ്വസനീയമായത്," കോച്ചി വിശദീകരിക്കുന്നു. അർദ്ധചാലകമായ സീസിയം ടെല്ലൂറൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞരും ഈ രീതിയുടെ പ്രയോഗക്ഷമത തെളിയിച്ചു. കണികാ ആക്സിലറേറ്ററുകളിൽ ഇലക്ട്രോൺ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഈ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ പരലുകൾ നാല് വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങളിൽ ഉണ്ടാകാം. "പരീക്ഷണങ്ങളിൽ മെറ്റീരിയൽ സാമ്പിളുകളുടെ ഘടനയും ഗുണനിലവാരവും നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്," സാനിക്ക് കുറിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഓൾഡൻബർഗ് ഗവേഷകർക്ക് സീസിയം ടെല്ലൂറൈഡ് ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത കോൺഫിഗറേഷനുകളുടെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിശദമായ വിശകലനം നടത്താൻ കഴിഞ്ഞു. കോച്ചിയും സാസ്‌നിക്കും പൊതുവായി ആക്‌സസ് ചെയ്യാവുന്ന ഒരു പ്രോഗ്രാം ലൈബ്രറിയിൽ സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉൾച്ചേർത്തതിനാൽ മറ്റ് ഗവേഷകർക്കും ഈ നടപടിക്രമം ഉപയോഗിക്കാനും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. "ഊർജ്ജ മേഖലയിലെ എല്ലാത്തരം ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുമായി പുതിയ സാമഗ്രികൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉപകരണമെന്ന നിലയിൽ ഞങ്ങളുടെ രീതിക്ക് വലിയ സാധ്യതകളുണ്ട് - പ്രത്യേകിച്ച് ശാരീരികമായും ഘടനാപരമായും സങ്കീർണ്ണമായ ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾ -" കോച്ചി പറയുന്നു.
ഒരു ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാന വിവരങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ അളവിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഓൾഡൻബർഗ് ഗവേഷകരുടെ പ്രോഗ്രാം സങ്കീർണ്ണമായ പുതിയ വസ്തുക്കളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ കണക്കാക്കുന്നു. (ചിത്രം: യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ഓൾഡൻബർഗ് / EST ഗ്രൂപ്പ്) ഇതുവരെ സമാനമായ രീതികൾ ഉപരിതലത്തേക്കാൾ ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരുന്നു, രണ്ട് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും വിശദീകരിക്കുന്നു. ഓൾഡൻബർഗ് സർവകലാശാലയിലെ സൈദ്ധാന്തിക സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്‌സ് ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ തലവനായ കോച്ചി പറയുന്നു, “ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം, ഉൽപ്പാദനം, സംഭരണം എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള പ്രസക്തമായ എല്ലാ പ്രക്രിയകളും ഉപരിതലത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ കണക്കാക്കുന്നത് പൂർണ്ണമായ പരലുകളേക്കാൾ വളരെ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്, കാരണം ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിലെ വൈകല്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ അസമമായ വളർച്ച പോലുള്ള ഘടകങ്ങൾ കാരണം ഉപരിതല മുഖങ്ങൾക്ക് പലപ്പോഴും സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയുണ്ട്, അവർ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഈ സങ്കീർണ്ണത മെറ്റീരിയൽ സയൻസ് മേഖലയിലെ ഗവേഷകർക്ക് പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു: "പരീക്ഷണങ്ങളിൽ സാമ്പിളുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ വ്യക്തമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ പലപ്പോഴും സാധ്യമല്ല," കോച്ചി പറയുന്നു. പുതിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സ്ക്രീനിംഗിനായി ഒരു ഓട്ടോമേറ്റഡ് നടപടിക്രമം വികസിപ്പിക്കാൻ ഇത് കൊച്ചിയെയും അവളുടെ സഹപ്രവർത്തകനായ സാനിക്കിനെയും പ്രേരിപ്പിച്ചു. അവരുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലം aim2dat കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇതിന് ഒരു സംയുക്തത്തിൻ്റെ രാസഘടന മാത്രമേ ഇൻപുട്ടായി ആവശ്യമുള്ളൂ. ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ നിലവിലുള്ള ഡാറ്റാബേസുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്തതാണ്. മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലം രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ള അവസ്ഥകൾ സോഫ്റ്റ്വെയർ കണക്കുകൂട്ടുന്നു. രണ്ടാമത്തെ ഘട്ടത്തിൽ, ഇത് പ്രധാന ഗുണങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഇലക്ട്രോണുകളെ ചാലകാവസ്ഥകളിലേക്ക് ഉത്തേജിപ്പിക്കാനോ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്താനോ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം. സൗരോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന വസ്തുക്കളിൽ ഈ പരാമീറ്റർ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്. “ഞങ്ങളുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ ഞങ്ങൾ അനുമാനങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല; ഞങ്ങൾ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിൻ്റെ അടിസ്ഥാന സമവാക്യങ്ങൾ മാത്രമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, അതിനാലാണ് ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ വളരെ വിശ്വസനീയമായത്," കോച്ചി വിശദീകരിക്കുന്നു. അർദ്ധചാലകമായ സീസിയം ടെല്ലൂറൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞരും ഈ രീതിയുടെ പ്രയോഗക്ഷമത തെളിയിച്ചു. കണികാ ആക്സിലറേറ്ററുകളിൽ ഇലക്ട്രോൺ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഈ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ പരലുകൾ നാല് വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങളിൽ ഉണ്ടാകാം. "പരീക്ഷണങ്ങളിൽ മെറ്റീരിയൽ സാമ്പിളുകളുടെ ഘടനയും ഗുണനിലവാരവും നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്," സാനിക്ക് കുറിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഓൾഡൻബർഗ് ഗവേഷകർക്ക് സീസിയം ടെല്ലൂറൈഡ് ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത കോൺഫിഗറേഷനുകളുടെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിശദമായ വിശകലനം നടത്താൻ കഴിഞ്ഞു. കോച്ചിയും സാസ്‌നിക്കും പൊതുവായി ആക്‌സസ് ചെയ്യാവുന്ന ഒരു പ്രോഗ്രാം ലൈബ്രറിയിൽ സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉൾച്ചേർത്തതിനാൽ മറ്റ് ഗവേഷകർക്കും ഈ നടപടിക്രമം ഉപയോഗിക്കാനും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. "ഊർജ്ജ മേഖലയിലെ എല്ലാത്തരം ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുമായി പുതിയ സാമഗ്രികൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉപകരണമെന്ന നിലയിൽ ഞങ്ങളുടെ രീതിക്ക് വലിയ സാധ്യതകളുണ്ട് - പ്രത്യേകിച്ച് ശാരീരികമായും ഘടനാപരമായും സങ്കീർണ്ണമായ ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾ -" കോച്ചി പറയുന്നു.
- SEO പവർ ചെയ്ത ഉള്ളടക്കവും PR വിതരണവും. ഇന്ന് ആംപ്ലിഫൈഡ് നേടുക.
- PlatoData.Network ലംബ ജനറേറ്റീവ് Ai. സ്വയം ശാക്തീകരിക്കുക. ഇവിടെ പ്രവേശിക്കുക.
- PlatoAiStream. Web3 ഇന്റലിജൻസ്. വിജ്ഞാനം വർധിപ്പിച്ചു. ഇവിടെ പ്രവേശിക്കുക.
- പ്ലേറ്റോഇഎസ്ജി. കാർബൺ, ക്ലീൻ ടെക്, ഊർജ്ജം, പരിസ്ഥിതി, സോളാർ, മാലിന്യ സംസ്കരണം. ഇവിടെ പ്രവേശിക്കുക.
- പ്ലേറ്റോ ഹെൽത്ത്. ബയോടെക് ആൻഡ് ക്ലിനിക്കൽ ട്രയൽസ് ഇന്റലിജൻസ്. ഇവിടെ പ്രവേശിക്കുക.
- അവലംബം: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64945.php
