नैनोरेडियो
| Part of a series of articles on |
| Nanoelectronics |
|---|
| Single-molecule electronics |
| Solid-state nanoelectronics |
| Related approaches |
| Portals |
एक नैनोरेडियो (जिसे कार्बन नैनोट्यूब रेडियो भी कहा जाता है) एक नैनो तकनीक है जो कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग करके रेडियो ट्रांसमीटर और रिसीवर के रूप में कार्य करती है। पहले नैनोरेडियो में से एक का निर्माण 2007 में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में एलेक्स ज़ेटल के तहत शोधकर्ताओं द्वारा किया गया था जहाँ उन्होंने एक ऑडियो सिग्नल को सफलतापूर्वक प्रसारित किया था।[1] छोटे आकार के कारण, नैनोरेडियो के कई संभावित अनुप्रयोग हो सकते हैं जैसे रक्तप्रवाह में रेडियो कार्य।[2]
इतिहास
नैनोरेडियो का पहला अवलोकन 1991 में एक जापानी भौतिक विज्ञानी इजीमा किया को दिया जा सकता है, जिन्होंने ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड पर कार्बन नैनोट्यूब से बिजली का चमकदार निर्वहन देखा।[2]31 अक्टूबर, 2007 को, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में एलेक्स ज़ेटल के तहत शोधकर्ताओं की एक टीम ने पहले नैनोरेडियो में से एक बनाया।[1]उनके प्रयोग में एक सिलिकॉन इलेक्ट्रोड पर एक बहुस्तरीय नैनोट्यूब रखा गया था और इसे तार और डीसी बैटरी के माध्यम से काउंटर इलेक्ट्रोड से जोड़ा गया था। इलेक्ट्रोड और नैनोट्यूब दोनों को भी लगभग 10 के निर्वात में रखा गया था−7 तोर।[3] फिर उन्होंने तंत्र को नैनोट्यूब के संचलन का दस्तावेजीकरण करने के लिए एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी | उच्च-रिज़ॉल्यूशन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में रखा। उन्होंने नैनोरेडियो को कंपन करते हुए देखा और एरिक क्लैप्टन द्वारा लैला नामक गीत प्रसारित किया।[4] कुछ मामूली समायोजन के बाद, टीम प्रयोगशाला में कुछ मीटर से संकेतों को प्रसारित और प्राप्त करने में सक्षम थी;[2]हालाँकि, रेडियो से शुरुआती ऑडियो रिसेप्शन खरोंच थे जो ज़ेटल का मानना था कि यह एक बेहतर वैक्यूम की कमी के कारण था।[1]
गुण
छोटा आकार, लगभग 10 नैनोमीटर चौड़ा और सैकड़ों नैनोमीटर लंबा, और नैनोरेडियो की संरचना कई विशिष्ट गुण प्रदान करती है। नैनोरेडियो का छोटा आकार इलेक्ट्रॉनों को बिना ज्यादा घर्षण के गुजरने में सक्षम बनाता है, जिससे नैनोरेडियो कुशल कंडक्टर बनते हैं। नैनोरेडियो विभिन्न आकारों में भी आ सकते हैं; वे दोहरी-दीवार वाले, तिहरे-दीवार वाले और बहु-दीवार वाले हो सकते हैं। अलग-अलग आकारों के अलावा, नैनोरेडियो भी अलग-अलग आकार ले सकते हैं जैसे मुड़ा हुआ, सीधा या टोरॉयडल। सभी नैनोरेडियो में आम बात यह है कि वे कितने अपेक्षाकृत मजबूत हैं। प्रतिरोध को कार्बन परमाणुओं के बीच बंधनों की ताकत के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।[2]
समारोह
एक रेडियो के मूलभूत भाग एंटीना, ट्यूनर, डेमोडुलेटर और एम्पलीफायर हैं। कार्बन नैनोट्यूब इस मायने में खास हैं कि वे अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता के बिना इन भागों के रूप में कार्य कर सकते हैं।
एंटीना
नैनोरेडियो यांत्रिक रूप से नैनोरेडियो को कंपन करने के लिए विद्युत चुम्बकीय संकेतों के लिए काफी छोटा है। नैनोरेडियो अनिवार्य रूप से आने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों से संकेत के समान आवृत्ति के साथ कंपन करके एंटीना के रूप में कार्य करता है; यह पारंपरिक रेडियो एंटेना के विपरीत है, जो आम तौर पर स्थिर होते हैं।[3]नैनोट्यूब उच्च आवृत्तियों में प्रति सेकंड हजारों से लाखों बार कंपन कर सकता है।[1]
ट्यूनर
नैनोरेडियो नैनोट्यूब की लंबाई को बढ़ाकर या घटाकर ट्यूनर के रूप में भी कार्य कर सकता है; ऐसा करने से अनुनाद आवृत्ति बदल जाती है जिस पर यह कंपन करता है, जिससे रेडियो विशिष्ट आवृत्तियों में ट्यून करने में सक्षम हो जाता है। एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड के साथ टिप को खींचकर नैनोट्यूब की लंबाई बढ़ाई जा सकती है और टिप से परमाणुओं को हटाकर छोटा किया जा सकता है।[1]नतीजतन, लंबाई बदलना स्थायी है और इसे उलटा नहीं किया जा सकता है; हालाँकि, विद्युत क्षेत्र को बदलने की विधि उस आवृत्ति को भी प्रभावित कर सकती है जो नैनोरेडियो स्थायी होने के बिना प्रतिक्रिया करता है।[2]
एम्पलीफायर
सूक्ष्म आकार और सुई जैसी आकृति के लाभ के रूप में, नैनोरेडियो स्वाभाविक रूप से एक एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है। नैनोरेडियो क्षेत्र इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन प्रदर्शित करता है, जिसमें एक छोटा वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह का उत्सर्जन करता है; इस वजह से, एक छोटी विद्युत चुम्बकीय तरंग इलेक्ट्रॉनों के एक बड़े प्रवाह का उत्पादन करती है, जो सिग्नल को बढ़ाती है।[2]
डेमोडुलेटर
demodulation अनिवार्य रूप से वाहक तरंग से सूचना संकेत का पृथक्करण है। जब नैनोरेडियो वाहक तरंग के साथ सिंक में कंपन करता है, तो नैनोरेडियो केवल सूचना संकेत पर प्रतिक्रिया करता है और वाहक तरंग की उपेक्षा करता है; और इसलिए, नैनोरेडियो सर्किटरी की आवश्यकता के बिना एक डीमॉडुलेटर के रूप में कार्य कर सकता है।[2]
चिकित्सा आवेदन
वर्तमान में, कीमोथेरेपी रसायनों का उपयोग करती है जो न केवल कैंसर कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाती हैं, बल्कि स्वस्थ लोगों को भी रक्त प्रवाह में डाल दिया जाता है। नैनोरेडियो का उपयोग स्वस्थ कोशिकाओं को होने वाली क्षति को रोकने के लिए किया जा सकता है, इसके लिए दूर से रेडियो के साथ संचार करके दवाएं छोड़ी जा सकती हैं और विशेष रूप से कैंसर कोशिकाओं को लक्षित किया जा सकता है। विशिष्ट कोशिकाओं की मरम्मत को सक्षम करते हुए, कुछ रसायनों को छोड़ने के लिए नैनोरेडियो को व्यक्तिगत कोशिकाओं में भी इंजेक्ट किया जा सकता है।[2]Nanoradios का उपयोग मधुमेह रोगियों के इंसुलिन के स्तर की निगरानी के लिए भी किया जा सकता है और उस जानकारी का उपयोग दवा या रसायन जारी करने के लिए किया जा सकता है।[5]
जटिलताएं
बिजली अपव्यय के कारण शरीर में नैनोरेडियो का आरोपण वर्तमान में संभव नहीं है। नैनोरेडियो लगभग 4.5 x 10 का विकिरण करता है−27 विद्युतचुम्बकीय शक्ति का W; हालाँकि, शरीर से गुजरते समय इस शक्ति का अधिकांश भाग खो जाएगा। ऊर्जा निवेश की मात्रा बढ़ाई जा सकती है, लेकिन इससे शरीर में बहुत अधिक गर्मी पैदा होगी, जिससे सुरक्षा जोखिम पैदा होगा। अन्य मुद्दों में इसके नैनोस्केल आकार के कारण नैनोरेडियो के निर्माण में कठिनाई शामिल है, जिसके निर्माण के लिए क्वांटम मॉडल और सटीकता की आवश्यकता होती है।[6]
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Sanders, Robert (31 October 2007). "सिंगल नैनोट्यूब ने बनाया दुनिया का सबसे छोटा रेडियो". UC Berkleley News. Retrieved 2016-11-05.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Regis, Ed (2009-01-01). "दुनिया का सबसे छोटा रेडियो". Scientific American (in English). 300 (3): 40–45. Bibcode:2009SciAm.300c..40R. doi:10.1038/scientificamerican0309-40. PMID 19253772.
- ↑ 3.0 3.1 "नैनोट्यूब रेडियो" (PDF). K. Jensen, J. Weldon, H. Garcia, and A. Zettl.
- ↑ Chemistry World (2007-11-01), Real single nanotube radio plays Layla, archived from the original on 2021-12-21, retrieved 2016-10-24
- ↑ Service, Robert F. "TR10: NanoRadio - MIT Technology Review". MIT Technology Review. Retrieved 2016-11-05.
- ↑ Diaz, R. E.; Sebastian, T. (2013-12-18). "रेडियोफ्रीक्वेंसी (आरएफ) न्यूरोनल टेलीमेट्री के लिए विद्युत चुम्बकीय सीमाएं". Scientific Reports. 3: 3535. Bibcode:2013NatSR...3E3535D. doi:10.1038/srep03535. ISSN 2045-2322. PMC 3866607. PMID 24346503.
