গবেষকরা গ্রাফিনের মতো কিন্তু আরও জটিল অণুসজ্জা বিশিষ্ট একটি নতুন কার্বন নেটওয়ার্কের পূর্বাভাস দিয়েছেন, যা আরও উন্নত বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি তৈরিতে সাহায্য করতে পারে। গ্রাফিনকে সম্ভবত কার্বনের সবচেয়ে বিখ্যাত ও ব্যতিক্রমী রূপ বলা চলে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তির জন্য এটিকে একটি সম্ভাব্য নতুন চালিকাশক্তি হিসেবে বিবেচনা করা হচ্ছে, কিন্তু নতুন উৎপাদন পদ্ধতির মাধ্যমে অবশেষে আরও বেশি শক্তি-নির্ভর ব্যাটারি তৈরি করা সম্ভব হবে।
গ্রাফিনকে কার্বন পরমাণুর একটি নেটওয়ার্ক হিসেবে দেখা যেতে পারে, যেখানে প্রতিটি কার্বন পরমাণু তার সংলগ্ন তিনটি কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত হয়ে ক্ষুদ্র ষড়ভুজ তৈরি করে। তবে, গবেষকরা ধারণা করছেন যে এই সরাসরি মৌচাক-সদৃশ কাঠামোর পাশাপাশি অন্যান্য কাঠামোও তৈরি হতে পারে।
এটি জার্মানির মারবুর্গ বিশ্ববিদ্যালয় এবং ফিনল্যান্ডের আল্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল দ্বারা উদ্ভাবিত নতুন একটি উপাদান। তারা কার্বন পরমাণুগুলোকে নতুন দিকে চালিত করেছেন। তথাকথিত বাইফিনাইল নেটওয়ার্কটি ষড়ভুজ, বর্গক্ষেত্র এবং অষ্টভুজ দ্বারা গঠিত, যা গ্রাফিনের চেয়েও একটি বেশি জটিল জালিকা। গবেষকরা বলছেন যে, এই কারণে এর ইলেকট্রনীয় বৈশিষ্ট্যগুলো উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন এবং কিছু ক্ষেত্রে আরও বেশি কাঙ্ক্ষিত।
উদাহরণস্বরূপ, যদিও গ্রাফিন একটি অর্ধপরিবাহী হিসেবে তার ক্ষমতার জন্য মূল্যবান, নতুন কার্বন নেটওয়ার্কটি ধাতুর মতোই আচরণ করে। প্রকৃতপক্ষে, মাত্র ২১টি পরমাণু চওড়া হলে, বাইফিনাইল নেটওয়ার্কের স্ট্রাইপগুলি ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য পরিবাহী সুতা হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। তারা উল্লেখ করেছেন যে এই স্কেলে, গ্রাফিন এখনও একটি অর্ধপরিবাহীর মতোই আচরণ করে।
মূল লেখক বলেছেন: “এই নতুন ধরনের কার্বন নেটওয়ার্ক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি চমৎকার অ্যানোড উপাদান হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমান গ্রাফিন-ভিত্তিক উপাদানগুলোর তুলনায় এর লিথিয়াম ধারণ ক্ষমতা বেশি।”
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড সাধারণত তামার পাতের উপর গ্রাফাইট ছড়িয়ে দিয়ে তৈরি হয়। এর উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে, যা কেবল এর স্তরগুলির মধ্যে লিথিয়াম আয়নগুলিকে বিপরীতমুখীভাবে স্থাপন করার জন্যই অপরিহার্য নয়, বরং এটি সম্ভাব্য হাজার হাজার চক্র ধরেও এই কাজটি চালিয়ে যেতে পারে। এটি এটিকে একটি অত্যন্ত কার্যকর ব্যাটারিতে পরিণত করে, এবং একই সাথে এমন একটি ব্যাটারি যা কোনো রকম অবনতি ছাড়াই দীর্ঘ সময় ধরে চলতে পারে।
তবে, এই নতুন কার্বন নেটওয়ার্কের উপর ভিত্তি করে তৈরি আরও কার্যকর ও ছোট বিকল্পগুলো ব্যাটারিতে শক্তি সঞ্চয়কে আরও নিবিড় করে তুলতে পারে। এর ফলে বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যবহারকারী অন্যান্য ডিভাইসগুলো আরও ছোট ও হালকা হতে পারে।
তবে, গ্রাফিনের মতোই, এই নতুন সংস্করণটি বৃহৎ পরিসরে কীভাবে উৎপাদন করা যায় তা বের করাই পরবর্তী চ্যালেঞ্জ। তৈরির বর্তমান পদ্ধতিটি একটি অত্যন্ত মসৃণ সোনার পৃষ্ঠের উপর নির্ভর করে, যার উপর কার্বনযুক্ত অণুগুলো প্রাথমিকভাবে সংযুক্ত ষড়ভুজাকার শৃঙ্খল গঠন করে। পরবর্তী বিক্রিয়াগুলো এই শৃঙ্খলগুলোকে সংযুক্ত করে বর্গাকার এবং অষ্টভুজাকার আকৃতি তৈরি করে, যা চূড়ান্ত ফলাফলকে গ্রাফিন থেকে ভিন্ন করে তোলে।
গবেষকরা ব্যাখ্যা করেছেন: “নতুন ধারণাটি হলো গ্রাফিনের পরিবর্তে বাইফিনাইল তৈরি করতে পরিবর্তিত আণবিক পূর্বসূরী ব্যবহার করা। এখন লক্ষ্য হলো উপাদানটির আরও বড় শিট তৈরি করা, যাতে এর বৈশিষ্ট্যগুলো আরও ভালোভাবে বোঝা যায়।”
পোস্ট করার সময়: জানুয়ারি-০৬-২০২২
