तरल क्रिस्टल को सीमित करने के लिए नए प्रोटोकॉल के आधार पर कम ऊर्जा का उपयोग करने वाली स्विचेबल स्मार्ट विंडो को विकसित किया गया, जो पॉलिमर के पदानुक्रमित दोहरे नेटवर्क नामक वास्तुकला में तरल क्रिस्टल को सीमित करने करते हुए उच्च संप्रेषण के बीच काम करने वाली कम ऊर्जा खपत वाली ऑन-डिमांड स्विचेबल स्मार्ट विंडो के लिए अगली पीढ़ी का समाधान प्रस्तुत कर सकती है।

इंटरपेनिट्रेटिंग पॉलिमर नेटवर्क एक सॉफ्ट मैटर सिस्टम है, जो इंजीनियरिंग और बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में नए समाधान प्रदान करने के लिए यांत्रिक, ऑप्टिकल और विद्युत गुणों जैसे विभिन्न कार्यक्षमताओं को अभिनव रूप प्रदान करता है। इन आर्किटेक्चर का एक विशिष्ट वर्ग, जिसे पदानुक्रमित डबल नेटवर्क कहा जाता है, थर्मल, इलेक्ट्रिकल और ऑप्टिकल गुणों को महसूस करने के लिए कठोर और नरम नेटवर्क का सहक्रियात्मक रूप से संयोजन करता है और इसपर वर्तमान समय में बहुत ज्यादा ध्यान दिया जा रहा है।

सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंस, बेंगलुरु में डॉ. डीएस शंकर राव, डॉ. एस. कृष्ण प्रसाद और डॉ. वर्षिनी जी.वी. की शोध टीम ने डबल नेटवर्क प्रस्तुत करके इस क्षेत्र में एक नया आयाम जोड़ा है, जिसमें तरल क्रिस्टल को लागू किया गया है। इन नेटवर्कों को दो अलग-अलग और स्वतंत्र रूप से नियंत्रित और ऑन-डिमांड उद्दीपकों- प्रकाश और तापमान- द्वारा महसूस किया जाता है, जबकि एक पूर्व अभिविन्यास स्वयं एकत्रित बहुलक नेटवर्क बनाता है, तापमान द्वारा संचालित दूसरे सक्रिय घटक का ऑर्गेनोगेलेशन (एक उपयुक्त कार्बनिक विलायक की उपस्थिति में संगठित गेलिंग अणुओं से बने अर्ध-ठोस सामग्री में परिवर्तित) दूसरा नेटवर्क प्रदान करता है, जो प्रभावी रूप से पहले वाले को अपने अंतर्गत शामिल कर लेता है। समग्र परिणाम में एक ठीक प्रकार से नियंत्रित छिद्रपूर्ण पदानुक्रमित नेटवर्क प्राप्त होता है जो तरल क्रिस्टल को सीमित करता है, जबकि इसे अपनी दिशा-निर्भर अवस्थाओं के बीच विद्युत रूप से स्विच करता है और बहुलक और जेल जैसी बनाई गई आभासी सतहों के माध्यम से गतिशीलता को नियंत्रित करने की अनुमति प्रदान करता है।

चित्र 1: इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के माध्यम से चित्रित नेटवर्क के दायरे और सिस्टम की आकृति विज्ञान का योजनाबद्ध चित्रण

थर्मोडायनामिक विशेषताओं के संदर्भ में दिलचस्प भौतिकी का प्रदर्शन करते हुए, ये पदानुक्रमित भौतिक नेटवर्क कम ऊर्जा खपत वाली गोपनीय विंडो के लिए अगली पीढ़ी के समाधान को साकार करने में भी सहायता प्रदान करते हैं जो उच्च और निम्न धुंध अवस्थाओं के बीच ऑन-डिमांड स्विचेबल हैं, जिसमें लिथोग्राफी की वर्तमान तकनीकों से प्राप्त अत्यधिक स्थानिक रिज़ॉल्यूशन है।

यह शोध जर्नल ऑफ मैटेरियल केमिस्ट्री सी, 11, 7682-7696 (जून 2023) में प्रकाशित हुआ है।  डीओआई: 10.1039/d3tc00991b

अधिक जानकारी के लिए, डॉ डी एस शंकर राव (ईमेल: shankar@cens.res.in) से संपर्क किया जा सकता है।

चित्र 2: वोल्टेज ऑन और ऑफ अवस्थाओं में पदानुक्रमित नेटवर्क का उपयोग करके निर्मित स्मार्ट विंडो डिवाइस

एमजी/एमएस/आरपी/एके/एसएस  

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