**આઈઆઈટી મંડિ સંશોધકોએ આગામી પેઢીના ટેક્નોલોજી માટે લવચીક અને ટકાઉ 2D મટીરીયલ બનાવવાની નવી ટેકનિક વિકસાવી**
સંપાદકની ઝાંખી:** * આ શોધ લવચીક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, વેયરેબલ મેડિકલ સેન્સર્સ, હળવા સોલાર સેલ્સ, નવી પેઢીના સ્ટ્રેઇન સેન્સર્સ અને ટ્યુનેબલ ઓપ્ટિકલ ડિવાઈસિસ માટે મજબૂત આધાર પૂરું પાડે છે.
મંડિ, 2 સપ્ટેમ્બર 2025:**
આજકાલ દુનિયા લવચીક અને વેયરેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ તરફ આગળ વધી રહી છે – વાંકી શકાય તેવી સ્માર્ટફોનથી લઈને આરોગ્ય પર રિયલ-ટાઈમ નજર રાખી શકતા મેડિકલ સેન્સર સુધી. આ ટેકનોલોજીના સફળતા પાછળ અદ્યતન મટીરીયલ્સ સંશોધન મુખ્ય છે.
ગ્રાફિન, એક અતિ પાતળું દ્વિમિતીય (2D) મટીરીયલ, ભવિષ્યના ફોટોડિટેક્ટર્સ, સેન્સર્સ, સુપરકૅપેસિટર્સ અને લવચીક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટેનો આધાર માનવામાં આવે છે. પરંતુ, ગ્રાફિનમાં ઘણી મર્યાદાઓ છે. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં, *ટંગસ્ટન ડાઈસલ્ફાઈડ (WS₂)* જેવા મટીરીયલ્સ હવામાં ઓક્સિડેશન અને ક્ષય થવાને કારણે ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતા ઘટતી જોવા મળી છે. સાથે જ, ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયાઓ દરમ્યાન મટીરીયલના નાજુક ફ્લેક્સને નુકસાન પહોંચતું, જેના કારણે એડહીઝન ઘટતું અને ઇલેક્ટ્રિકલ/ઑપ્ટિકલ ગુણધર્મો બગડતા.
આ પડકાર દૂર કરવા માટે આઈઆઈટી મંડિના સંશોધકોએ **WS₂–PDMS કોમ્પોઝિટ ફેબ્રિકેશન** નામની ક્રાંતિકારી પદ્ધતિ વિકસાવી છે. આ ટકાઉ અને લવચીક મટીરીયલ આગામી પેઢીના વેયરેબલ ગેજેટ્સ, વાંકી શકાય તેવા ફોન અને હેલ્થ મોનિટરિંગ ઉપકરણો માટે માર્ગ મોકળો કરે છે.
**સંશોધનનાં મુખ્ય મુદ્દા:**
આ સંશોધન પ્રોફેસર વિશ્વનાથ બાલકૃષ્ણનના નેતૃત્વ હેઠળ યદુ ચંદ્રન, ડૉ. દીપા ઠાકુર અને અંજલી શર્માએ કર્યું હતું. સંશોધકોએ પાણી આધારિત, નુકસાનકારક ન હોય તેવી પદ્ધતિ દ્વારા કેમીકલ વેપર ડિપોઝિશનથી બનાવેલા WS₂ મોનોલેયર્સને PDMS (polydimethylsiloxane)ના સ્તરો વચ્ચે સુરક્ષિત કર્યા.
પ્રોફેસર વિશ્વનાથ બાલકૃષ્ણન, સહ-પ્રોફેસર, સ્કૂલ ઓફ મિકેનિકલ એન્ડ મટીરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ, આઈઆઈટી મંડિએ જણાવ્યું:
“આ શોધ 2D મટીરીયલ્સમાંથી લવચીક અને વેયરેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ બનાવવામાં મોટો માઈલસ્ટોન છે. અમે અણુપાતળા સ્તરોના ગુણધર્મો જાળવી રાખીને તેમને લાંબા ગાળે સુરક્ષિત કરવા માટે સ્કેલેબલ પ્લેટફોર્મ વિકસાવ્યું છે. આ સંશોધન આરોગ્ય મોનિટરિંગ સેન્સર્સ, લવચીક ડિસ્પ્લે અને સ્માર્ટફોન, સોલાર સેલ્સ, સ્ટ્રેઇન સેન્સર્સ, મેમ્રિસ્ટર્સ, ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ અને વેલીટ્રોનિક્સ, ફોટોન એમિટર્સ જેવા ક્વાન્ટમ ટેક્નોલોજી માટે ખૂબ જ ઉપયોગી થશે.”
**સંશોધનના પરિણામો:**
<span;><span;>* WS₂ ને PDMS માં સુરક્ષિત કરવાથી તે **એક વર્ષથી વધુ સમય સુધી સ્થિર** રહ્યું અને કોઈ ઓક્સિડેશન/ક્ષય થયો નહીં.
<span;><span;>* WS₂–PDMS સ્તરોને ઊભું ગોઠવવાથી પ્રકાશ શોષણ **ચાર ગણું વધ્યું**, છતાં મૂળભૂત ગુણધર્મો યથાવત્ રહ્યા.
<span;><span;>* કોમ્પોઝિટે **અતિ લવચીકતા અને ટકાઉપણું** દર્શાવ્યું – હજારો વાર વાંકી શક્યા છતાં તે તૂટી પડ્યું નહીં.
**રાષ્ટ્રીય મહત્વ:**
આ સંશોધન ભારતના **નેશનલ ક્વાન્ટમ મિશન** સાથે સીધું જોડાયેલું છે. આ મિશન માટે ભારત સરકારે ₹6,000 કરોડનું બજેટ ફાળવ્યું છે. WS₂–PDMS જેવા ટકાઉ 2D મટીરીયલ્સ **ક્વાન્ટમ લાઇટ સોર્સિસ, સિંગલ-ફોટોન એમિટર્સ અને સુરક્ષિત સંચાર ટેક્નોલોજી** માટે અગત્યના છે.
આ પ્રગતિ ભારતને ક્વાન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ, સુરક્ષિત સંચાર અને અદ્યતન મટીરીયલ્સના ક્ષેત્રમાં **જાગતિક આગેવાન** તરીકે ઉભા કરી શકે છે.
**વ્યવહારુ ઉપયોગ:**
<span;><span;>* લવચીક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, વેયરેબલ મેડિકલ સેન્સર્સ, હળવા સોલાર સેલ્સ, સ્ટ્રેઇન સેન્સર્સ અને ટ્યુનેબલ ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો માટે મજબૂત આધાર.
<span;><span;>* PDMS બાયો-કોમ્પેટિબલ હોવાથી, તેને સીધું માનવ શરીર પર લગાવી શકાય તેવા હેલ્થ મોનિટરિંગ સેન્સર્સ માટે ઉપયોગ કરી શકાય.
<span;><span;>* ઉદ્યોગ સ્તરે ઉપયોગી, ખર્ચ અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પદ્ધતિ.
આ સંશોધનથી ટકાઉ અને ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમ ઉપકરણો બનાવવાનો માર્ગ મોકળો થયો છે, જે ભવિષ્યના સ્માર્ટ વેયરેબલ્સ, આરોગ્ય ટેક્નોલોજી અને એનર્જી-એફિશિયન્ટ સિસ્ટમ્સમાં સીધા ઉપયોગી થશે.
