मुंबई: भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी) गुवाहाटी के शोधकर्ताओं ने एक उन्नत, लागत प्रभावी विकसित किया है फोटोडिटेक्टर स्वास्थ्य देखभाल, पर्यावरण निगरानी और जैसे उद्योगों में क्रांति लाने की क्षमता के साथ सौर ऊर्जा. यह अत्याधुनिक उपकरण फॉर्ममिडिनियम पेरोव्स्काइट और प्लास्मोनिक नैनोकणों के अनूठे संयोजन पर आधारित है, जो इसे किफायती और टिकाऊ होने के साथ-साथ प्रकाश के प्रति अत्यधिक संवेदनशील बनाता है।
फोटोडिटेक्टर, आधुनिक तकनीक में आवश्यक उपकरण, प्रकाश का पता लगाते हैं और इसे विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। वे कैमरे, चिकित्सा इमेजिंग उपकरण, पर्यावरण सेंसर और संचार प्रणालियों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों के अभिन्न अंग हैं। उनके महत्व के बावजूद, कम उत्पादन लागत पर उच्च प्रदर्शन वाले फोटोडिटेक्टर प्राप्त करना लंबे समय से एक चुनौती रही है। टीम पर आईआईटी गुवाहाटी ने इस चुनौती से निपटने में महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है।
सम्मानित *एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस* जर्नल में प्रकाशित शोध का नेतृत्व आईआईटी गुवाहाटी के भौतिकी विभाग के प्रोफेसर पीके गिरि ने किया था, जिसमें उनके शोध विद्वानों, देबब्रत साहू, शुभंकर देबनाथ और सिरसेंदु घोषाल का योगदान था। टीम ने पेरोव्स्काइट सामग्रियों का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित किया – जो अपने बेहतर प्रकाश अवशोषण गुणों के लिए जाने जाते हैं – जो आमतौर पर सौर कोशिकाओं और अन्य प्रकाश-संवेदनशील प्रौद्योगिकियों में लागू होते हैं। विशेष रूप से, इस अध्ययन के लिए चुना गया फॉर्ममिडिनियम-आधारित पेरोव्स्काइट उच्च स्थिरता और कुशल प्रकाश-से-बिजली रूपांतरण प्रदान करता है। हालाँकि, प्रकाश अवशोषण दक्षता और सामर्थ्य को संतुलित करना एक निरंतर मुद्दा रहा है।
अपने फोटोडिटेक्टर के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए, आईआईटी गुवाहाटी के शोधकर्ताओं ने 2डी-मुद्रित प्लास्मोनिक नैनोकणों की एक श्रृंखला को शामिल किया। चांदी (एजी) से बने इन नैनोकणों को स्थानीयकृत सतह प्लास्मोन अनुनाद (एलएसपीआर) के रूप में ज्ञात घटना के माध्यम से पेरोव्स्काइट परत पर प्रकाश को केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एलएसपीआर प्रकाश के प्रभावी फोकस की अनुमति देता है, जो प्रकाश अवशोषण को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है और फोटोडिटेक्टर के प्रदर्शन में सुधार करता है।
प्रोफेसर पीके गिरि ने बताया, “हमारा उद्देश्य एक ऐसा फोटोडिटेक्टर बनाना था जो दक्षता, सामर्थ्य और स्थायित्व को जोड़ता है, जो इसे वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। 2डी-मुद्रित प्लास्मोनिक नैनोकणों को एकीकृत करके, हमने डिवाइस के प्रदर्शन को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाया है और उत्पादन प्रक्रिया को स्केलेबल और लागत प्रभावी दोनों बना दिया है।
टीम ने चांदी के नैनोकणों को व्यवस्थित करने के लिए एक सटीक माइक्रोप्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके यह सुधार हासिल किया। यह तकनीक विनिर्माण प्रक्रिया को किफायती रखते हुए डिवाइस की संवेदनशीलता को बढ़ाती है। परिणामी फोटोडिटेक्टर विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में स्थिर रहता है, जिससे कई क्षेत्रों में व्यावहारिक उपयोग के लिए इसकी उपयुक्तता सुनिश्चित होती है।
यह नवोन्मेषी फोटोडिटेक्टर तकनीक कई अनुप्रयोगों के लिए आशाजनक है। स्वास्थ्य देखभाल में, यह चिकित्सा इमेजिंग की सटीकता और गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, पहले और अधिक सटीक निदान में सहायता कर सकता है। पर्यावरण निगरानी के लिए, बढ़ी हुई संवेदनशीलता से प्रदूषकों और अन्य हानिकारक पदार्थों का अधिक सटीक पता लगाया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, सौर ऊर्जा उद्योग में, इस फोटोडिटेक्टर की बेहतर प्रकाश अवशोषण क्षमताएं अधिक कुशल ऊर्जा रूपांतरण में योगदान दे सकती हैं, जिससे समर्थन मिलता है नवीकरणीय ऊर्जा लक्ष्य।
आईआईटी गुवाहाटी टीम की सफलता ने प्रदर्शन को बढ़ाते हुए लागत को कम करके विभिन्न उद्योगों में उन्नत फोटोडिटेक्टरों को व्यापक रूप से अपनाने का मार्ग प्रशस्त किया है। उनका काम न केवल महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियों का समाधान करता है बल्कि स्वास्थ्य, पर्यावरण संरक्षण और टिकाऊ ऊर्जा से संबंधित वैश्विक मुद्दों के समाधान में भी योगदान देता है। यह विकास वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में उच्च गुणवत्ता वाली फोटोडिटेक्शन तकनीक को अधिक सुलभ और प्रभावशाली बनाने की दिशा में एक आशाजनक कदम है।
