நவீன தொழில்நுட்ப உலகில் நானோ தொழில்நுட்பம் மற்றும் மின்னணுவியல் துறையில் ஒரு புதிய மைல்கல்லாக, சர்வதேச அளவிலான மூலக்கூறு மின்னணுவியல் (Molecular Electronics) ஆய்வு வெளியிடப்பட்டுள்ளது. இக்குழுவில் சென்னை இந்திய தொழில்நுட்பக் கழகத்தின் (IIT-Madras) சார்பில் பேராசிரியரின் பங்களிப்பு இடம்பெற்றுள்ளதுடன், இது எதிர்கால மின்னணு சாதனங்களின் வடிவமைப்புக்குப் பெரிதும் உதவும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
பிரபலமான 'நேச்சர்' (Nature) அறிவியல் இதழில் வெளியாகியுள்ள இந்த ஆய்வு குறித்த விரிவான தகவல்கள் இக்கட்டுரையில் அலசப்படுகின்றன.
1. மூலக்கூறு இயக்கமும் மின்சாரக் கடத்துத்திறனும்
சர்வதேச ஆய்வாளர்கள் குழுவினர் இணைந்து, மின்சார ஓட்டம் எவ்வாறு ஒரு மூலக்கூறின் சுழற்சியைத் தூண்டுகிறது என்பதையும், அந்த இயக்கத்தின் மூலம் மின்சாரக் கடத்துத்திறன் எந்தளவுக்கு அதிகரிக்கிறது என்பதையும் வெற்றிகரமாக நிரூபித்துள்ளனர்.
மின்சாரக் கடத்துத்திறன் உயர்வு: மூலக்கூறுகளின் இயக்கமானது அவற்றின் மின்சாரக் கடத்துத்திறனை சுமார் 100 மடங்கு வரை அதிகரிக்கச் செய்யும் என்பதை இந்த ஆய்வு வெளிப்படுத்தியுள்ளது.
அணு அளவிலான ஆய்வு: அணு அளவில் மூலக்கூறு இயக்கத்திற்கும் மின் பரிமாற்றத்திற்கும் இடையே உள்ள பின்னூட்ட இயக்கநுட்பத்தை (Feedback mechanism) இந்த ஆய்வு விளக்குகிறது. இதன் மூலம் மூலக்கூறு சுவிட்சுகள் மற்றும் எதிர்கால நானோ சாதனங்களின் உற்பத்திக்கான சாத்தியக்கூறுகள் உருவாகியுள்ளன.
2. ஐஐடி மெட்ராஸ் பேராசிரியரின் முக்கியப் பங்களிப்பு
இந்த உலகளாவிய ஆய்வுக் குழுவில் இந்தியா, இஸ்ரேல், ஜெர்மனி, டென்மார்க் மற்றும் சீனா ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இடம்பெற்றுள்ளனர்.
ஐஐடி-எம் பங்கு: சென்னை ஐஐடி-யின் இயற்பியல் துறையைச் சேர்ந்த உதவிப் பேராசிரியர் டாக்டர் அனில் குமார் சிங் (Dr. Anil Kumar Singh), இந்த ஆய்வுக் கட்டுரையின்Corresponding Author-ஆகவும், முதன்மைச் சோதனைப் பங்களிப்பாளராகவும் (Principal experimental contributor) திகழ்கிறார்.
சுருள் வடிவ மூலக்கூறுகள்: ஆய்வின் ஒரு பகுதியாக, தங்கம் எலக்ட்ரோடுகளுக்கு இடையில் இடைநிறுத்தப்பட்ட 'ஹெலிகீன்' (Helicene) எனப்படும் சுருள் வடிவ மூலக்கூறுகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயன்படுத்தினர். மின்னழுத்தம் প্রয়োগிக்கப்படும் போது மூலக்கூறுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட சுழற்சி வரிசையில் இயங்குவதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.
3. சோதனையின் முக்கியக் கண்டுபிடிப்புகள்
வெவ்வேறு வெப்பநிலைகள் மற்றும் சோதனைச் சூழல்களில் மேற்கொள்ளப்பட்ட சோதனைகள் மூலம் பல ஆச்சரியமூட்டும் உண்மைகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.
தொடர்ச்சியான சுழற்சி: குறிப்பிட்ட வரம்பு மின்னழுத்தத்திற்கு மேல், மூலக்கூறுகள் தொடர்ச்சியான சுழற்சி நிலைக்கு மாறுகின்றன. இதனால் எலக்ட்ரான்கள் மிக எளிதாகப் பாய்ந்து, மூலக்கூறு சந்திப்பு வழியாக மின்சாரக் கடத்துத்திறனைப் பல மடங்கு உயர்த்துகின்றன.
குளிர்ந்த சூழல் சோதனைகள்: டாக்டர் அனில் குமார் சிங் இஸ்ரேலில் உள்ள வெய்ஸ்மேன் அறிவியல் நிறுவனத்தில் (Weizmann Institute of Science) தனது ஆராய்ச்சிப் பணியில் இருந்தபோது, இந்தச் சோதனைகள் 4.2 கெல்வின் (சுமார் -269 டிகிரி செல்சியஸ்) வெப்பநிலையில் நடத்தப்பட்டன.
அறிவியல் கருத்து: இது தற்போதைக்கு ஒரு கோட்பாட்டு அடிப்படையிலான (Proof of concept) ஆய்வாக மட்டுமே உள்ளதாகவும், நடைமுறைப் பயன்பாட்டிற்கு வருவதற்காக மேலும் பல ஆய்வுகள் தேவைப்படுவதாகவும் அவர் எச்சரித்துள்ளார்.
ஐஐடி மெட்ராஸ் பேராசிரியரின் பங்களிப்புடன் உலக அரங்கில் வெளியிடப்பட்டுள்ள இந்த ஆய்வு, எதிர்கால நானோ மின்னணுவியல் துறையில் ஒரு புரட்சிகரமான மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. மூலக்கூறு மட்டத்திலான மின்சாரக் கட்டுப்பாடுகள் குறித்த இந்த அறிவியல் கண்டுபிடிப்பு உலகளாவிய அளவில் பெரும் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது.