ஆராய்ச்சியாளர்கள், கிராஃபீனைப் போன்ற, ஆனால் மிகவும் சிக்கலான நுண்கட்டமைப்பைக் கொண்ட ஒரு புதிய கார்பன் வலையமைப்பைக் கணித்துள்ளனர்; இது சிறந்த மின்சார வாகன மின்கலன்களுக்கு வழிவகுக்கக்கூடும். கிராஃபீன் என்பது கார்பனின் மிகவும் பிரபலமான ஒரு விசித்திரமான வடிவம் என்று கூறலாம். இது லித்தியம்-அயன் மின்கலத் தொழில்நுட்பத்திற்கான ஒரு சாத்தியமான புதிய விதியாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது, ஆனால் புதிய உற்பத்தி முறைகள் இறுதியில் அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் மின்கலன்களை உருவாக்கக்கூடும்.
கிராஃபீனை கார்பன் அணுக்களின் ஒரு வலையமைப்பாகக் கருதலாம், இதில் ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் அருகிலுள்ள மூன்று கார்பன் அணுக்களுடன் இணைந்து சிறிய அறுகோணங்களை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், இந்த நேரடித் தேன்கூடு அமைப்புக்குக் கூடுதலாக, வேறு கட்டமைப்புகளையும் உருவாக்க முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஊகிக்கின்றனர்.
இது ஜெர்மனியின் மார்பர்க் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் பின்லாந்தின் ஆல்டோ பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஒரு குழுவினரால் உருவாக்கப்பட்ட புதிய பொருளாகும். அவர்கள் கார்பன் அணுக்களைப் புதிய திசைகளில் செலுத்தியுள்ளனர். பைஃபினைல் வலைப்பின்னல் என்று அழைக்கப்படும் இது, அறுகோணங்கள், சதுரங்கள் மற்றும் எண்கோணங்களால் ஆனது; இது கிராஃபீனை விட மிகவும் சிக்கலான ஒரு கட்டமைப்பு ஆகும். எனவே, இது கணிசமாக வேறுபட்ட, மற்றும் சில அம்சங்களில், மிகவும் விரும்பத்தக்க மின்னணுப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
உதாரணமாக, கிராஃபீன் ஒரு குறைக்கடத்தியாகச் செயல்படும் திறனுக்காக மதிக்கப்பட்டாலும், இந்தப் புதிய கார்பன் வலைப்பின்னல் ஒரு உலோகத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது. உண்மையில், வெறும் 21 அணுக்கள் அகலம் கொண்டதாக இருக்கும்போது, பைஃபினைல் வலைப்பின்னலின் பட்டைகளை மின்னணு சாதனங்களுக்கான கடத்தும் இழைகளாகப் பயன்படுத்த முடியும். இந்த அளவில்கூட, கிராஃபீன் ஒரு குறைக்கடத்தியைப் போலவே செயல்படுகிறது என்று அவர்கள் சுட்டிக்காட்டினர்.
முதன்மை ஆய்வாளர் கூறினார்: “இந்த புதிய வகை கார்பன் வலையமைப்பை, லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களுக்கு ஒரு சிறந்த நேர்மின்முனைப் பொருளாகவும் பயன்படுத்தலாம். தற்போதுள்ள கிராஃபீன் அடிப்படையிலான பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, இது அதிக லித்தியம் சேமிப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது.”
ஒரு லித்தியம்-அயன் மின்கலத்தின் நேர்மின்முனையானது, பொதுவாக செப்புத் தகட்டின் மீது பூசப்பட்ட கிராஃபைட்டால் ஆனது. இது அதிக மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. இந்தக் கடத்துத்திறன், அதன் அடுக்குகளுக்கு இடையில் லித்தியம் அயன்களை மீளக்கூடிய வகையில் வைப்பதற்கு அவசியமானது மட்டுமல்லாமல், ஆயிரக்கணக்கான சுழற்சிகள் வரை தொடர்ந்து அவ்வாறு செய்ய முடியும் என்பதாலும் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இது அதனை மிகவும் செயல்திறன் மிக்க மின்கலமாக ஆக்குவதுடன், தரம் குறையாமல் நீண்ட காலம் நீடிக்கக்கூடிய ஒரு மின்கலமாகவும் திகழ்கிறது.
இருப்பினும், இந்த புதிய கார்பன் வலையமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட, அதிக செயல்திறன் மிக்க மற்றும் சிறிய மாற்று வழிகள், மின்கல ஆற்றல் சேமிப்பை மேலும் தீவிரமாக்கக்கூடும். இது, லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களைப் பயன்படுத்தும் மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் பிற சாதனங்களைச் சிறியதாகவும் எடை குறைந்ததாகவும் மாற்றக்கூடும்.
இருப்பினும், கிராஃபீனைப் போலவே, இந்த புதிய வடிவத்தையும் பெரிய அளவில் எவ்வாறு உற்பத்தி செய்வது என்பதைக் கண்டறிவதே அடுத்த சவாலாகும். தற்போதைய இணைப்பு முறையானது, மிகவும் வழவழப்பான ஒரு தங்கப் பரப்பைச் சார்ந்துள்ளது; அதன் மீது கார்பன் கொண்ட மூலக்கூறுகள் தொடக்கத்தில் ஒன்றோடொன்று இணைந்த அறுகோணச் சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன. அதைத் தொடர்ந்த வினைகள் இந்தச் சங்கிலிகளை இணைத்துச் சதுர மற்றும் எண்கோண வடிவங்களை உருவாக்குகின்றன, இது இறுதி விளைவை கிராஃபீனிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் விளக்கினர்: “கிராஃபீனுக்குப் பதிலாக, மாற்றியமைக்கப்பட்ட மூலக்கூறு முன்னோடிகளைப் பயன்படுத்தி பைஃபீனைலை உற்பத்தி செய்வதே இந்தப் புதிய யோசனையாகும். இதன் பண்புகளை நன்கு புரிந்துகொள்ளும் வகையில், பெரிய அளவிலான பொருள் தகடுகளை உற்பத்தி செய்வதே தற்போதைய நோக்கமாகும்.”
பதிவிட்ட நேரம்: ஜனவரி-06-2022
