ಸ್ಟ್ರಾನ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಆಗಿ ಗ್ರಾಫೀನ್ ನ್ಯಾನೊರೆಸೊನೇಟರ್

ಅಳವಡಿಕೆ/ಅನ್ವಯಿಕ ಭೌತಿಕ ವಿರೂಪಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಬಲ್ಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನೀಡುವ ಸೆನ್ಸರುಗಳು/ ಸಂವೇದಕಗಳು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಆರೋಗ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವು ಅಳವಡಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಕಂಪಿಸುವ ಸಣ್ಣ ದಾರದಂತಹ ರಚನೆಗಳ ನ್ಯಾನೊರೆಸೊನೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇವುಗಳನ್ನು ಈ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ನಾವು ತಯಾರಿಸುವುದು ಒಂದು ವಿಧಾನ. ಗ್ರಾಫೀನ್ ನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಈ ಸಣ್ಣ (ಸಬ್ -10um) ರಚನೆಗಳು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ (10-100MHz) ಕಂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ/ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಅತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವುದರಿಂದ ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಪಿಡಿಎಂಎಸ್ ಮತ್ತು ಪಿಇಟಿಯಂತಹ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಬೇಕು. ಇವುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆದರೆ ಈ ಸಾಧನದ ಪ್ರತಿಫಲ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ.

ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ನ್ಯಾನೋ ಸೈನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (CeNSE) ನ ಅಕ್ಷಯ್ ನಾಯಕ್ ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪಿಎಚ್‌ಡಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಸ್ವಪ್ನಿಲ್ ಮೋರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ತೆಳುವಾದ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಒಂದು ಸರಳ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ನಂತರ ಅವರು NEMS ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಲು ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ತಲಾಧಾರದ ಈ ನಿಯಂತ್ರಿತ ವಿರೂಪತೆಯು ನ್ಯಾನೋ ರೆಸೊನೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೋ ರೆಸೊನೇಟರ್ ನಲ್ಲಿ ಆವರ್ತ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ಈ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಬದಲಾವಣೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 10-9 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ನ್ಯಾನೊಮೆಕಾನಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಸಂವೇದಕಗಳಾಗಿ ಅವುಗಳ ಉಪಯುಕ್ತತೆಯನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಇವು ಸ್ಟ್ರೈನ್-ಟ್ಯೂನಬಲ್ ನ್ಯಾನೋ ರೆಸೊನೇಟರ್‌ಗಳು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್, ಮೋಡ್ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಅನುರಣನದಂತಹ (ರೆಸೊನನ್ಸ್) ಕೆಲವು ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು :

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6439/abe20b
http://www.cense.iisc.ac.in/anaik/