व्हॅन डेर वॉल्स सामग्रीवर प्रभाव टाकणारे मुक्त इलेक्ट्रॉनद्वारे एक्स-रे उत्सर्जन.क्रेडिट: टेक्निअन - इस्रायल इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी
तंत्रज्ञानाच्या संशोधकांनी अचूक रेडिएशन स्रोत विकसित केले आहेत ज्यामुळे वैद्यकीय इमेजिंग आणि इतर क्षेत्रांमध्ये प्रगती होण्याची अपेक्षा आहे.त्यांनी अचूक रेडिएशन स्रोत विकसित केले आहेत जे सध्या अशा कामांसाठी वापरल्या जाणार्‍या महागड्या आणि अवजड सुविधांची जागा घेऊ शकतात.सुचविलेले उपकरण एका अरुंद स्पेक्ट्रमसह नियंत्रित रेडिएशन तयार करते जे तुलनेने कमी ऊर्जा गुंतवणुकीत उच्च रिझोल्यूशनसह ट्यून केले जाऊ शकते.या निष्कर्षांमुळे रसायने आणि जैविक सामग्रीचे विश्लेषण, वैद्यकीय इमेजिंग, सुरक्षा तपासणीसाठी एक्स-रे उपकरणे आणि अचूक क्ष-किरण स्त्रोतांच्या इतर वापरांसह विविध क्षेत्रात प्रगती होण्याची शक्यता आहे.

नेचर फोटोनिक्स या जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासाचे नेतृत्व प्रोफेसर इडो कामिनेर आणि त्यांचे मास्टरचे विद्यार्थी मायकेल शेंटिस यांनी टेक्निअनमधील अनेक संशोधन संस्थांच्या सहकार्याचा भाग म्हणून केले होते: अँड्र्यू आणि एर्ना विटेर्बी इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंग फॅकल्टी, सॉलिड स्टेट इन्स्टिट्यूट, रसेल बेरी नॅनोटेक्नॉलॉजी इन्स्टिट्यूट (RBNI), आणि हेलन डिलर सेंटर फॉर क्वांटम सायन्स, मॅटर आणि इंजिनिअरिंग.

संशोधकांचे पेपर प्रायोगिक निरीक्षण दर्शविते जे संवैधानिक लेखांच्या मालिकेत गेल्या दशकात विकसित केलेल्या सैद्धांतिक मॉडेल्ससाठी प्रथम पुरावा-संकल्पना प्रदान करते.या विषयावरील पहिला लेख नेचर फोटोनिक्समध्ये देखील दिसला.प्रो. कमिनेर यांनी एमआयटी येथे त्यांच्या पोस्टडॉक दरम्यान, प्रो. मारिन सोल्जासिक आणि प्रो. जॉन जोआनोपोलोस यांच्या देखरेखीखाली लिहिलेले, त्या पेपरमध्ये द्विमितीय साहित्य क्ष-किरण कसे तयार करू शकतात हे सैद्धांतिकदृष्ट्या सादर केले.प्रो. कमिनेर यांच्या मते, "त्या लेखाने द्विमितीय पदार्थांचे अद्वितीय भौतिकशास्त्र आणि त्यांच्या विविध संयोजनांवर आधारित किरणोत्सर्गाच्या स्त्रोतांकडे प्रवासाची सुरुवात केली आहे - हेटरोस्ट्रक्चर्स.पाठपुरावा लेखांची मालिका विकसित करण्यासाठी आम्ही त्या लेखातील सैद्धांतिक प्रगतीचा आधार घेतला आहे आणि आता, रेडिएशन पॅरामीटर्सचे अचूक नियंत्रण करताना, अशा पदार्थांपासून एक्स-रे रेडिएशनच्या निर्मितीवर पहिले प्रायोगिक निरीक्षण जाहीर करताना आम्हाला आनंद होत आहे. .”

द्विमितीय सामग्री ही अद्वितीय कृत्रिम रचना आहे जी 2004 च्या सुमारास भौतिकशास्त्रज्ञ आंद्रे गीम आणि कॉन्स्टँटिन नोवोसेलोव्ह यांनी ग्राफीनच्या विकासासह वैज्ञानिक समुदायाला वादळात आणली, ज्यांना नंतर 2010 मध्ये भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले. ग्राफीन ही एक कृत्रिम रचना आहे. कार्बन अणूंपासून बनविलेले एकल अणू जाडी.दोन नोबेल पारितोषिक विजेत्यांनी डक्ट टेपचा वापर करून पेन्सिलचे “लेखन साहित्य” ग्रेफाइटचे पातळ थर सोलून पहिली ग्राफीन रचना तयार केली होती.दोन शास्त्रज्ञ आणि त्यानंतरच्या संशोधकांनी शोधून काढले की ग्राफीनमध्ये अद्वितीय आणि आश्चर्यकारक गुणधर्म आहेत जे ग्रेफाइट गुणधर्मांपेक्षा वेगळे आहेत: प्रचंड ताकद, जवळजवळ संपूर्ण पारदर्शकता, विद्युत चालकता आणि प्रकाश-संप्रेषण क्षमता जी किरणोत्सर्ग उत्सर्जन करण्यास परवानगी देते - वर्तमान लेखाशी संबंधित एक पैलू.या अद्वितीय वैशिष्ट्यांमुळे ग्रेफिन आणि इतर द्विमितीय सामग्री भविष्यातील रासायनिक आणि जैविक सेन्सर्स, सौर पेशी, अर्धसंवाहक, मॉनिटर्स आणि अधिकसाठी आशादायक बनते.

सध्याच्या अभ्यासाकडे परत येण्यापूर्वी आणखी एक नोबेल पारितोषिक विजेते म्हणजे योहानेस डिडेरिक व्हॅन डर वॉल्स, ज्यांनी 1910 मध्ये अगदी शंभर वर्षांपूर्वी भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक जिंकले होते. आता त्यांच्या नावावर असलेली सामग्री—vdW मटेरिअल्स— केंद्रस्थानी आहेत. कमिनेर यांच्या संशोधनासाठी प्रा.ग्राफीन हे व्हीडीडब्ल्यू सामग्रीचे देखील एक उदाहरण आहे, परंतु आता नवीन अभ्यासात असे आढळून आले आहे की इतर प्रगत व्हीडीडब्ल्यू सामग्री क्ष-किरणांच्या निर्मितीसाठी अधिक उपयुक्त आहेत.टेक्निअन संशोधकांनी विविध व्हीडीडब्ल्यू मटेरियल तयार केले आहेत आणि त्यांच्याद्वारे इलेक्ट्रॉन बीम विशिष्ट कोनात पाठवले आहेत ज्यामुळे क्ष-किरण उत्सर्जन नियंत्रित आणि अचूक पद्धतीने होते.शिवाय, संशोधकांनी अभूतपूर्व रेझोल्यूशनवर रेडिएशन स्पेक्ट्रमची अचूक ट्युनेबिलिटी प्रदर्शित केली, व्हीडीडब्ल्यू सामग्रीच्या कुटुंबांची रचना करण्यात लवचिकता वापरून.

संशोधन गटाच्या नवीन लेखात प्रायोगिक परिणाम आणि नवीन सिद्धांत समाविष्ट आहे जे एकत्रितपणे नियंत्रित आणि अचूक रेडिएशन तयार करणारी कॉम्पॅक्ट प्रणाली म्हणून द्वि-आयामी सामग्रीच्या नाविन्यपूर्ण अनुप्रयोगासाठी एक पुरावा-संकल्पना प्रदान करते.

"ते स्पष्ट करण्यासाठी आम्ही विकसित केलेला प्रयोग आणि सिद्धांत प्रकाश-पदार्थांच्या परस्परसंवादाच्या अभ्यासात महत्त्वपूर्ण योगदान देतात आणि एक्स-रे इमेजिंग (वैद्यकीय क्ष-किरण, उदाहरणार्थ), एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपीमध्ये विविध अनुप्रयोगांसाठी मार्ग मोकळा करतात. क्ष-किरण प्रणालीमध्ये सामग्री आणि भविष्यातील क्वांटम प्रकाश स्रोतांचे वैशिष्ट्य दर्शवण्यासाठी,” प्रा. कमिनेर म्हणाले.