नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान ( आईएनएसटी ), मोहाली, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) का एक स्वायत्त संस्थान है। संस्थान के वैज्ञानिकों ने 2 डी सामग्री पर वांछित ज्यामिति और स्थान के अनुरूप नियंत्रित नैनोसंरचना के निर्माण के तरीके की खोज करने में सफलता प्राप्त की है। यह तरीका सीधा और अनूठा है और लेजर लेखन प्रक्रिया से सम्बंधित है।

हॉटस्पॉट वितरण पर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए अब तक उपयोग किए गए दृष्टिकोण बड़े क्षेत्र (सब्सट्रेट ) पर उपयोग किए जाने की उनकी क्षमता को सीमित करते है। इस प्रक्रिया में जटिल आकार का संश्लेषण किया जाता है।

इस समस्या को हल करने के लिए, आईएनएसटी समूह ने मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड (एम ओ एस 2 ) नैनोस्ट्रक्चर को स्वर्ण नैनोकणों से सजाकर एक हाइब्रिड सरफेस -एन्हांस्ड रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एसईआरएस) प्लेटफ़ॉर्म विकसित किया, जहाँ एमओएस 2  की सतह पर लेजर लेखन का उपयोग किया जाता है। इसने सटीकता और नियंत्रण के साथ स्थानीय हॉटस्पॉट बनाए। सरफेस-एनहांस्ड रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एसईआरएस) आणविक पहचान और लक्षण वर्णन के लिए एक तकनीक है। यह तकनीक अणुओं के रमन संवर्धन पर आधारित है जो एसईआरएस - सक्रिय सतहों, जैसे नैनो – संरचना वाले सोने या चांदी पर सोख लिए जाते हैं।

डॉ किरण शंकर हाजरा तथा उनके समूह द्वारा किये गए अनुसन्धान को  एसीएस नैनो पत्रिका में प्रकाशित करने के लिए स्वीकार कर लिया गया है। एक पारंपरिक रमन स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग वांछित आकार और ज्यामिति के 2 डी टुकड़ों (फलैक्स) पर नैनोस्ट्रक्चरिंग करने के लिए किया गया। इस तकनीक का उपयोग करते हुए, उन्होंने 300 एन एम का आकार प्राप्त किया, जो प्रयुक्त लेजर (यानी, 532 एन एम लेजर लाइन) के विवर्तन सीमा के करीब है।।

एसईआरएस सेंसिंग में वांछित ज्यामिति और स्थान के साथ नियंत्रित हॉटस्पॉट वितरण के एसईआरएस सब्सट्रेट का उत्पादन मुख्य चुनौतीपूर्ण कार्य है। शोधकर्ताओं द्वारा विभिन्न संश्लेषण प्रक्रियाओं के माध्यम से हॉटस्पॉट वितरण पर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए कई प्रयास किए गए हैं।

आईएनएसटी वैज्ञानिक समूह द्वारा विकसित हाइब्रिड एसईआरएस प्लेटफ़ॉर्म, लिए स्थानीय हॉटस्पॉट के नियंत्रित निर्माण का विकल्प देता है। वांछित स्थिति और ज्यामिति के साथ स्थानीय हॉटस्पॉट्स के निर्माण पर सटीकता और नियंत्रण प्राप्त करने का नया तरीका पारंपरिक एसआरआर सबस्ट्रेट्स से बेहतर है। टीम अब उत्प्रेरक, सेंसिंग और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के क्षेत्र में 2 डी सामग्री नैनोस्ट्रक्चर के विभिन्न अनुप्रयोगों की खोज कर रही है।

एसईआरएस सेंसिंग में यह शोध, वाणिज्यिक एसईआरएस सब्सट्रेट के विकास के लिए नयी संभावनाओं का द्वार खोल देगा। एयूएनपीएस से युक्त लेजर- से उकेरे गए 2 डी शीट आधारित एसईआरएस हाइब्रिड प्लेटफॉर्म जैविक और रासायनिक अणुओं के सेंसिंग में नई रोशनी डालेंगे। विभिन्न बायोमार्करों के एसईआर का पता लगाने के लिए 2 डी परतों के कृत्रिम किनारों को एंटीबॉडी के साथ कार्यात्मक किया जा सकता है।

चित्र 1: एमओएस 2 के कृत्रिम किनारों के साथ आरएचबी के रमन संकेत का संवर्द्धन

चित्र 2: कृत्रिम किनारों के साथ निर्मित स्थानीयहॉटस्पॉट्स की रमन मैपिंग

 [प्रकाशन लिंक:   doi.org/10.1021/acsnano.0c02418

अधिक जानकारी के लिए डॉ किरण शंकर हाजरा ( kiranshankar.hazra[at]gmail[dot]com  0172 - 2210000) से संपर्क करें]]

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एएम / जेके