سائنسدانوں نے ایک نیا مواد تیار کیا ہے جو نہ صرف توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے بلکہ رنگ بھی بدلتا ہے جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ اس میں کتنا چارج ہے۔ رنگ کی تبدیلی سے ظاہر ہوتا ہے کہ خارج ہونے والے سیل کو تازہ چارج کی ضرورت ہے۔

ہمارے فونز سے لے کر سولر گرڈ تک، ہر چیز تیز اور زیادہ موثر بیٹریوں میں ذخیرہ شدہ توانائی پر انحصار کرتی ہے۔ تاہم، زیادہ تر الیکٹرانک آلات صرف توانائی کو ذخیرہ کرنے یا معلومات کی نمائش تک محدود ہیں۔ دونوں افعال ایک ساتھ شاذ و نادر ہی ممکن ہیں۔

سینٹر فار نینو اینڈ سافٹ میٹر سائنسز (سی ای این ایس )، بنگلور کے سائنس دانوں نے، جو کہ سائنس اور ٹیکنالوجی کے ڈیپارٹمنٹ (ڈی ایس ٹی ) کا ایک خودمختار ادارہ ہے، نے مولیبیڈنم اور ٹنگ اسٹین (ایم او 0.11ڈبلیو0.89 او3-x) پر مبنی ایک آکسیجن فری بائی میٹالک آکسائیڈ تیار کیا ہے، جو کہ دونوں مقاصد کو پورا کرتے ہوئے اس حد کو پورا کرتا ہے۔ اس آکسائیڈ کے ساتھ بنائے گئے آلات نیلے (چارج شدہ حالت) سے شفاف (خارج شدہ حالت) میں رنگ کی تبدیلی کو ظاہر کرتے ہیں، یہ بتاتے ہیں کہ آیا آلہ چارج شدہ یا خارج ہونے والی حالت میں ہے۔

پرنسپل تفتیش کار ڈاکٹر آشوتوش کمار سنگھ کی قیادت میں محققین نے سولووتھرمل طریقہ استعمال کرتے ہوئے اس مواد کی ترکیب کی۔ یہ نیا مواد بیک وقت یہ دونوں افعال رکھتا ہے۔

تصویر: بائی میٹالک آکسائیڈ کی شکل کا مظاہرہ اور توانائی ذخیرہ کرنے اور الیکٹرو کلر آلات میں اس کا اطلاق

اس انوکھی خاصیت کے پیچھے سائنس آکسائڈ کی "آکسیجن کی کمی" فطرت میں مضمر ہے۔ مخصوص آکسیجن ایٹموں سے خالی ایک جالی بنا کر، محققین نے مواد کی ساخت کے اندر اضافی جگہیں اور فعال جگہیں بنائیں۔ یہ خالی جگہیں آئنوں کو آزادانہ طور پر منتقل ہونے دیتی ہیں۔ جیسے جیسے آئن توانائی کو ذخیرہ کرنے کی طرف بڑھتے ہیں، وہ بیک وقت مواد کے الیکٹرانک ڈھانچے میں تبدیلیاں لاتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں ایک نظر آنے والی رنگ کی تبدیلی ہوتی ہے جو ایک فعال چارج اشارے کے طور پر کام کرتا ہے۔

ٹیم نے الیکٹرو کرومک ایپلی کیشنز میں اس کے استعمال کو بھی دریافت کیا اور ایک بڑے رقبہ (5x5 سی ایم²) کا آلہ تیار کیا۔ اس نے 700 این ایم  پر 43 فیصد کی اعلی آپٹیکل ماڈیولیشن اور 147 سی ایم ² سی ⁻¹ کی رنگین کارکردگی کا مظاہرہ کیا، جو اس مواد سے بنی کھڑکی کو چلانے کے لیے کم بجلی کی ضرورت کو ظاہر کرتا ہے۔ ایک سپر کیپیسیٹر الیکٹروڈ کے طور پر، اس نے 5 اے جی ⁻¹ کی موجودہ کثافت پر 234 ایف جی ⁻¹ کی ایک مخصوص گنجائش اور 5 ایم وی  s⁻¹ کی اسکین کی شرح پر 975 ایم ایف سی ایم ⁻² کی قابل ذکر رقبہ کی گنجائش کا مظاہرہ کیا۔

اس نئے مواد پر تحقیقی مقالہ میٹریلز کیمسٹری اے نامی جریدے میں شائع ہوا ہے۔ اس نے بہترین سائیکلک استحکام (10,000 چارج ڈسچارج سائیکل) کا مظاہرہ کیا اور مختلف مکینیکل موڑ اور ماحولیاتی حالات میں اپنی کارکردگی کو برقرار رکھا۔ تیار شدہ مواد نے اچھے آپٹیکل کنٹراسٹ اور تیز رفتار سوئچنگ کے اوقات کی نمائش کی۔ یہ آلہ ایل سی ڈی  ٹائمر کو طاقت دینے اور ایل ای ڈی  کو روشن کرنے کے قابل تھا۔

اشاعت کی تفصیلات (ڈی او آئی ): https://doi.org/10.1039/D6TA01049K

***

ش ح ۔ ال ۔ ع ر

UR-6422

(ریلیز آئی ڈی: 2256381) وزیٹر کاؤنٹر : 8