मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी की एक टीम ने क्रिस्टल को "ड्राइंग" करने के लिए एक नई विधि विकसित की है। यह नवोन्मेषी लेजर क्रिस्टल ड्राइंग तकनीक निर्दिष्ट समय और स्थानों पर क्रिस्टल की ऑन-डिमांड पीढ़ी को सक्षम बनाती है, जिससे सौर सेल, एलईडी लाइटिंग और मेडिकल इमेजिंग जैसे क्षेत्रों के लिए अधिक सटीक सामग्री निर्माण क्षमताएं प्रदान की जाती हैं। यह सफलता अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की पत्रिका एसीएस नैनो के नवीनतम अंक में प्रकाशित हुई थी।
टेलीविज़न स्क्रीन और स्मोक डिटेक्टर से लेकर अल्ट्रासाउंड डिवाइस और सोनार सिस्टम तक, क्रिस्टल सर्वव्यापी हैं। उनके अद्वितीय ऑप्टिकल और विद्युत गुण आधुनिक तकनीकी प्रगति का आधार हैं। हालाँकि, पारंपरिक विकास विधियों के परिणामस्वरूप अक्सर यादृच्छिक समय और स्थानों पर क्रिस्टल बनते हैं, जिससे गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करना मुश्किल हो जाता है। इस अनिश्चितता ने लंबे समय तक उच्च प्रदर्शन वाले उपकरणों के निर्माण को बाधित किया है।
इस चुनौती से निपटने के लिए, टीम ने क्रिस्टल की पहली नैनोस्केल "ड्राइंग" हासिल करने के लिए अल्ट्राफास्ट लेजर तकनीक का इस्तेमाल किया। उन्होंने अपने प्रयोगों के लिए एलईडी, सौर कोशिकाओं और चिकित्सा इमेजिंग में महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के साथ लेड हैलाइड पेरोव्स्काइट क्रिस्टल सामग्री का चयन किया।
पिछले जटिल क्रिस्टल विकास चरणों के विपरीत, टीम ने बीज क्रिस्टल को टेम्पलेट के रूप में उपयोग नहीं किया। इसके बजाय, उन्होंने लेज़र से मानव बाल के व्यास के एक हजारवें हिस्से से भी कम {{1}एक छोटे, चमकीले सोने के नैनोकण को लक्षित किया। जब एक एकल लेज़र पल्स नैनोकण की सतह से टकराया, तो इसने तात्कालिक ताप उत्पन्न किया, जिससे इस अंतःक्रिया के माध्यम से क्रिस्टल का विकास हुआ। उच्च गति माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, वे वास्तविक समय में भी इस प्रक्रिया का निरीक्षण कर सकते हैं।
यह लेजर क्रिस्टल ड्राइंग विधि धातु या लकड़ी पर लेजर उत्कीर्णन जैसा दिखता है। यह न केवल क्रिस्टल निर्माण की नियंत्रणीयता को बढ़ाता है बल्कि ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक्स और क्वांटम प्रौद्योगिकी जैसे क्षेत्रों के लिए नए अनुसंधान उपकरण भी प्रदान करता है। साथ ही, यह रसायनज्ञों को क्रिस्टल निर्माण के लंबे समय से चले आ रहे रहस्य को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है।
इस पद्धति का उपयोग करके, टीम सटीक रूप से नियंत्रित कर सकती है कि क्रिस्टल कब और कहाँ बढ़ते हैं। वे माइक्रोस्कोप पर बैठ सकते हैं और क्रिस्टल के जन्म के पहले क्षण को देख सकते हैं, इसके विकास की दिशा का मार्गदर्शन कर सकते हैं। इसके बाद, वे अधिक जटिल क्रिस्टल पैटर्न को "आकर्षित" करने के लिए कई रंगों के लेजर का उपयोग करने की योजना बनाते हैं और पारंपरिक तरीकों के माध्यम से अप्राप्य नई सामग्री बनाने का प्रयास करते हैं।
