கவானிஷ், ஜப்பான், நவம்பர் 15, 2022 /PRNewswire/ — உலக மக்கள்தொகைப் பெருக்கத்தால் ஏற்படும் காலநிலை மாற்றம், வளக் குறைவு, உயிரின அழிவு, நெகிழி மாசுபாடு மற்றும் காடழிப்பு போன்ற சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகள் மேலும் தீவிரமடைந்து வருகின்றன.
கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) ஒரு பசுமை இல்ல வாயு மற்றும் காலநிலை மாற்றத்தின் முக்கிய காரணங்களில் ஒன்றாகும். இவ்வாறாக, "செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை (கார்பன் டை ஆக்சைடின் ஒளி ஒடுக்கம்)" எனப்படும் ஒரு செயல்முறையானது, தாவரங்களைப் போலவே கார்பன் டை ஆக்சைடு, நீர் மற்றும் சூரிய ஆற்றலிலிருந்து எரிபொருள் மற்றும் வேதிப்பொருட்களுக்கான கரிம மூலப்பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும். அதே நேரத்தில், அவை ஆற்றல் மற்றும் வேதிப்பொருள் உற்பத்திக்கான மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படும் CO2 வெளியேற்றத்தைக் குறைக்கின்றன. எனவே, செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை மிகவும் மேம்பட்ட பசுமைத் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாக அறியப்படுகிறது.
MOF-கள் (உலோக-கரிமக் கட்டமைப்புகள்) என்பவை கனிம உலோகங்கள் மற்றும் கரிம இணைப்பான்களின் கொத்துக்களால் ஆன மீநுண்துளைப் பொருட்கள் ஆகும். இவற்றை நானோ அளவிலான மூலக்கூறு மட்டத்தில், ஒரு பெரிய மேற்பரப்புப் பரப்புடன் கட்டுப்படுத்த முடியும். இந்தப் பண்புகளின் காரணமாக, MOF-களை வாயு சேமிப்பு, பிரித்தல், உலோக உறிஞ்சுதல், வினையூக்கம், மருந்து விநியோகம், நீர் சுத்திகரிப்பு, உணர்விகள், மின்முனைகள், வடிகட்டிகள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தலாம். சமீபத்தில், MOF-களுக்கு CO2-ஐப் பிடிக்கும் திறன் இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இந்த CO2-ஐ, செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை என்றும் அழைக்கப்படும் CO2 ஒளிக்குறைப்பு மூலம் கரிமப் பொருட்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தலாம்.
மறுபுறம், குவாண்டம் புள்ளிகள் என்பவை குவாண்டம் வேதியியல் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் விதிகளுக்குக் கட்டுப்படும் ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்ட மிக நுண்ணிய பொருட்கள் (0.5–9 நானோமீட்டர்) ஆகும். ஒவ்வொரு குவாண்டம் புள்ளியும் சில முதல் ஆயிரக்கணக்கான அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளை மட்டுமே கொண்டிருப்பதால், அவை "செயற்கை அணுக்கள் அல்லது செயற்கை மூலக்கூறுகள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த அளவு வரம்பில், குவாண்டம் சிறைப்படுத்தல் விளைவு எனப்படும் ஒரு இயற்பியல் நிகழ்வின் காரணமாக, எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் நிலைகள் தொடர்ச்சியாக இல்லாமல் பிரிக்கப்படுகின்றன. இந்த நிலையில், உமிழப்படும் ஒளியின் அலைநீளம் குவாண்டம் புள்ளியின் அளவைப் பொறுத்து அமையும். இந்த குவாண்டம் புள்ளிகள் அவற்றின் அதிக ஒளி உறிஞ்சும் திறன், பல எக்சைட்டான்களை உருவாக்கும் திறன் மற்றும் பெரிய மேற்பரப்புப் பரப்பு ஆகியவற்றின் காரணமாக செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கையிலும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
MOF-களும் குவாண்டம் புள்ளிகளும் பசுமை அறிவியல் கூட்டமைப்பால் தொகுக்கப்பட்டுள்ளன. முன்னதாக, அவர்கள் செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கைக்கான ஒரு சிறப்பு வினையூக்கியாக ஃபார்மிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்ய, MOF-குவாண்டம் புள்ளி கலவைகளை வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தியுள்ளனர். இருப்பினும், இந்த வினையூக்கிகள் தூள் வடிவில் உள்ளன, மேலும் ஒவ்வொரு செயல்முறையிலும் இந்த வினையூக்கித் தூள்களை வடிகட்டுதல் மூலம் சேகரிக்க வேண்டும். எனவே, இந்த செயல்முறைகள் தொடர்ச்சியானவை அல்ல என்பதால், இதை உண்மையான தொழில்துறை பயன்பாட்டிற்குக் கொண்டு வருவது கடினம்.
இதற்குப் பதிலளிக்கும் விதமாக, கிரீன் சயின்ஸ் அலையன்ஸ் கோ., லிமிடெட் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த திரு. கஜினோ டெட்சுரோ, திரு. இவபயாஷி ஹிரோஹிசா மற்றும் டாக்டர். மோரி ரியோஹெய் ஆகியோர், தங்களது தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, இந்தச் சிறப்பு வாய்ந்த செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை வினையூக்கிகளை ஒரு மலிவான துணியில் நிலைநிறுத்தி, ஒரு புதிய ஃபார்மிக் அமில ஆலையைத் திறந்தனர். நடைமுறைத் தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளுக்காக இந்தச் செயல்முறையைத் தொடர்ச்சியாக இயக்க முடியும். செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கை வினை முடிந்த பிறகு, ஃபார்மிக் அமிலம் உள்ள நீரை வெளியே எடுத்துப் பிரித்தெடுத்து, பின்னர் செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கையை மீண்டும் தொடர்வதற்காகக் கலனில் புதிய சுத்தமான நீரைச் சேர்க்கலாம்.
ஃபார்மிக் அமிலம் ஹைட்ரஜன் எரிபொருளுக்கு மாற்றாகப் பயன்படும். பிரபஞ்சத்திலேயே மிகச்சிறிய அணுவான ஹைட்ரஜனைச் சேமிப்பது கடினம் என்பதும், நன்கு மூடப்பட்ட ஹைட்ரஜன் நீர்த்தேக்கத்தைக் கட்டுவதற்கு அதிக செலவாகும் என்பதுமே, ஹைட்ரஜனை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சமூகத்தை உலகளவில் ஏற்றுக்கொள்வதைத் தடுக்கும் முக்கிய காரணங்களில் ஒன்றாகும். மேலும், ஹைட்ரஜன் வாயு வெடிக்கக்கூடியது மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயத்தை ஏற்படுத்தக்கூடியது. ஃபார்மிக் அமிலங்கள் திரவ நிலையில் இருப்பதால், அவற்றை எரிபொருளாகச் சேமிப்பது மிகவும் எளிது. தேவைப்பட்டால், ஃபார்மிக் அமிலம் அதே இடத்தில் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான வினையை வினையூக்கம் செய்ய முடியும். மேலும், ஃபார்மிக் அமிலத்தைப் பல்வேறு வேதிப்பொருட்களுக்கான மூலப்பொருளாகவும் பயன்படுத்தலாம்.
செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறன் தற்போது மிகவும் குறைவாக இருந்தாலும், அதன் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், உண்மையான பயன்பாட்டுக்குரிய செயற்கை ஒளிச்சேர்க்கையை அறிமுகப்படுத்தவும் பசுமை அறிவியல் கூட்டமைப்பு தொடர்ந்து போராடும்.