नैनो-सोने से युक्त अतिपतली फिल्में भविष्य के पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और स्व-संचालित सेंसरों को शक्ति प्रदान कर सकती हैं।

 नैनो साइंस एंड टेक्नोलॉजी संस्थान के वैज्ञानिकों ने नैनो-गोल्ड कणों से युक्त एक अतिपतली लचीली फिल्म विकसित की है जो तापमान में होने वाले सूक्ष्म परिवर्तनों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर सकती है, जिससे स्व-संचालित सेंसर और पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए संभावनाएं खुलती हैं।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा समर्थित यह शोध, अगली पीढ़ी के स्मार्ट उपकरणों के लिए ऊष्मीय ऊर्जा का संचयन करने में सक्षम हल्के, लचीले और कम बिजली खपत वाले पदार्थों को विकसित करने पर केंद्रित है।

प्रोफेसर दीपांकर मंडल के नेतृत्व में शोधकर्ता सुदीप नास्कर और उनके सहयोगियों की टीम ने पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड (पीवीडीएफ) का उपयोग करके अति पतली फिल्मों का निर्माण किया, जो इलेक्ट्रॉनिक्स और सेंसिंग प्रौद्योगिकियों में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाला एक लचीला बहुलक है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि मौजूदा प्लास्मोनिक-पायरोइलेक्ट्रिक और पीवीडीएफ मिश्रित प्रणालियां अक्सर मोटे उपकरणों या खराब तरीके से नियंत्रित हाइब्रिड इंटरफेस पर निर्भर करती हैं, जो पतले, पहनने योग्य और कम बिजली खपत वाले इलेक्ट्रॉनिक्स में उनके उपयोग को सीमित करती हैं।

इन चुनौतियों से पार पाने के लिए, वैज्ञानिकों ने 100 नैनोमीटर से भी पतली फिल्मों में छोटे षट्कोणीय नैनोगोल्ड कणों को समाहित किया। इस प्रक्रिया से सामग्री के पायरोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार हुआ - यानी तापमान में उतार-चढ़ाव से बिजली उत्पन्न करने की इसकी क्षमता में।

शोधकर्ताओं के अनुसार, नैनोगोल्ड के समावेश से पीवीडीएफ फिल्म में एक उच्च स्तरीय ध्रुवीय अवस्था का निर्माण हुआ, जो कुशल पायरोइलेक्ट्रिक व्यवहार के लिए आवश्यक है। सोने के नैनोकणों और पॉलिमर द्विध्रुवों के बीच परस्पर क्रिया ने प्रकाशीय अवशोषण और ऊष्मीय ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की क्षमता को भी बढ़ाया।

एडवांस्ड फंक्शनल मैटेरियल्स में प्रकाशित इस अध्ययन ने 294 से 301 केल्विन की एक छोटी परिवेश तापमान सीमा के भीतर कुशल पायरोइलेक्ट्रिक ऊर्जा रूपांतरण का प्रदर्शन किया, जिससे यह सामग्री पहनने योग्य ऊर्जा संचयन और थर्मल सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाती है।

वैज्ञानिकों ने कहा कि यह नवाचार स्वास्थ्य सेवा, पर्यावरण निगरानी और ऊर्जा-कुशल उपकरणों के लिए स्मार्ट फोटोडिटेक्टर, कम-ग्रेड हीट हार्वेस्टर और लचीली इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के विकास में सहायक हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने आगे कहा कि प्लास्मोनिक नैनोमटेरियल्स को पायरोइलेक्ट्रिक पॉलिमर के साथ मिलाने से तेज, कम बिजली खपत करने वाले और स्व-संचालित इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम विकसित करने का मार्ग प्रशस्त हो सकता है जो थर्मल और ऑप्टिकल दोनों संकेतों पर प्रतिक्रिया करने में सक्षम हों।