ಡೈಮಂಡೈನ್: ವಜ್ರದಂತಹ ಇಂಗಾಲದ ಜಾಲವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಸ್ವೀಡನ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು

ಒಂದೇ ಧಾತುವು ಬಹಳ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲದು

ವಜ್ರ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಎರಡೂ ಇಂಗಾಲದ ರೂಪಗಳಾಗಿವೆ, ಆದರೂ ಅವುಗಳ ವರ್ತನೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ವಜ್ರವು ಬಲವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಬಹಳ ದುರ್ಬಲ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಜೋಡಣೆಗಳು ವಸ್ತುಗಳು ಬಲಕ್ಕೆ ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಾಗಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳು ಬೇರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಧಾತುವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ಅವುಗಳ ಬಂಧ ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆ ಬದಲಾಗಿದೆ. ಒಂದೇ ಧಾತುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ರಾಚನಿಕ ರೂಪಗಳನ್ನು ಬಹುರೂಪಗಳು (allotropes) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡೈಮಂಡೈನ್ ಇಂಗಾಲದ ಈಗಾಗಲೇ ವೈವಿಧ್ಯಮಯವಾಗಿರುವ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾದ ಮತ್ತೊಂದು ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ.

ಇಲ್ಲಿ “ಮೂರು ಆಯಾಮದ” ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಗಮನಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಗ್ರಾಫೈಟ್‌ನ ಒಂದು ತುಂಡು ಉದ್ದ, ಅಗಲ ಮತ್ತು ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾದ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಅದು ಅದಕ್ಕೆ ವಜ್ರದಂತಹ ಬಂಧದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ರೂಪುಗೊಂಡ ಪ್ರಬಲ ಸಹವೇಲೆನ್ಸೀಯ ಬಂಧಗಳು ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತವೆಯೇ ಎಂಬುದು ಇಲ್ಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಶ್ನೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಎರಡೂ ಮಾದರಿಗಳು ಘನ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಹಾಳೆ-ಆಧಾರಿತ ರಚನೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೃತ ಚೌಕಟ್ಟು ಭಿನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು. ಮಾದರಿಯ ಹೊರಗಿನ ಆಕಾರದ ವಿವರಣೆಯಾಗಿ “ಮೂರು ಆಯಾಮದ” ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ವಜ್ರದಂತಹ ಜಾಲದ ಹೆಚ್ಚು ವಿಶಾಲವಾದ ಆವೃತ್ತಿ

ಡೈಮಂಡೈನ್ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ನಾಲ್ಕು-ಮಾರ್ಗದ ಇಂಗಾಲದ ಕವಲುಗಳು ವಜ್ರದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಕುಳಿತುಕೊಳ್ಳುವ ಬದಲು ಉದ್ದವಾದ ಕೊಂಡಿಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕೊಂಡಿಯು ನಾಲ್ಕು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಎರಡು ಇಂಗಾಲ-ಇಂಗಾಲ ತ್ರಿಬಂಧಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಇದನ್ನು ಡೈನ್ ಸಂಪರ್ಕ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಹೆಸರನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉದ್ದವಾದ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ವಜ್ರದಂತಹ ಕವಲುಗಳ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶವನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ “ವಜ್ರದಂತಹ” ಎಂಬುದು ಜಾಲದ ಸಂಘಟನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆಯೇ ಹೊರತು, ಹೊಸ ವಸ್ತುವು ವಜ್ರದ ಗಡಸುತನ ಅಥವಾ ನೋಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬ ಪ್ರತಿಪಾದನೆಯಲ್ಲ.

ಈ ಅಧ್ಯಯನವು sp ಮತ್ತು sp³ ಸಂಕರೀಕರಣ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾದ ಎರಡು ಬಗೆಯ ಇಂಗಾಲದ ಬಂಧದ ರೇಖಾಗಣಿತವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪದಗಳು ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡಾಗ ಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆಗಳು ಹೇಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. sp³ ಕವಲುಗಳು ಚತುರ್ಮುಖಿಯ ಸುತ್ತ ಜೋಡಿಸಲಾದ ನಾಲ್ಕು ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದುತ್ತವೆ, ಆದರೆ sp ಪರಮಾಣುಗಳು ನೇರವಾದ ಸಂಪರ್ಕ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರ್ಶ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು sp³ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಎಂಟು sp ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಅದು ರಾಚನಿಕ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆಯೇ ಹೊರತು, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪದರದ ಒಂಬತ್ತನೇ ಎಂಟರಷ್ಟು ಭಾಗವು ಶುದ್ಧ ಡೈಮಂಡೈನ್ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಹೇಳಿಕೆಯಲ್ಲ.

ಸರಿಯಾದ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಏಕೆ ಇಷ್ಟೊಂದು ಶ್ರಮ ಬೇಕಾಯಿತು

ಸಂಭಾವ್ಯ ಜಾಲವೊಂದನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುವುದು ಅದರ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಆ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಎರಡು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸಿತು. ತೆರೆದುಕೊಂಡ ಆಣ್ವಿಕ ನಿರ್ಮಾಣ ಘಟಕವು ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿತ್ತು, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲ ಇಂಗಾಲ-ಇಂಗಾಲ ಬಂಧಗಳು ತಪ್ಪಾದ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸಿದವು. ಒಮ್ಮೆ ತಪ್ಪಾದ ಕೊಂಡಿಯು ರೂಪುಗೊಂಡರೆ, ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಜಾಲವು ಬಯಸಿದ ಹರಳಾಗಿ ತನ್ನನ್ನು ತಾನೇ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮರುಜೋಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ತಂಡವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವತ್ತ ಗಮನಹರಿಸಿತು. ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ರಚನೆಯ ಬದಲಿಗೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವುದು ಇದರ ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು.

ಸಂಶೋಧಕರು ವಿಭಿನ್ನ ಆರಂಭಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಎರಡು ದ್ರವ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೋಫಾರ್ಮ್ ಮೇಲೆ ನೀರು ಇತ್ತು. ಅವುಗಳ ಹಂಚಿಕೆಯ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯು ಕ್ರಮೇಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ತೆರೆದಿಟ್ಟಿತು ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ನಿರ್ಮಾಣ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿತು. ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದ್ದು ಆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು. ನಂತರ ದ್ರವಗಳು ಸಂಧಿಸುವ ಮೇಲ್ಮೈಯಾದ ಸಂಪರ್ಕತಲದಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಪದರವು ಬೆಳೆಯಿತು. ಇದು ರತ್ನದ ಕಲ್ಲನ್ನು ಹೊಸ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಮಾದರಿಯ ನೋಟಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸುವುದೇ ಇಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ನಿಯಂತ್ರಣವಾಗಿತ್ತು.

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗಿದ್ದು ಏನು?

ಈ ವಿಧಾನವು ಐದು ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳವರೆಗಿನ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಆವರಿಸುವ ಪದರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ದಪ್ಪವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಯಿತು. ಅಧ್ಯಯನವು ಹಲವಾರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಹತ್ತಾರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳವರೆಗಿನ ದಪ್ಪವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಇನ್ನೂ ದಪ್ಪನಾದ ಪದರಗಳೂ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಎಂದರೆ ಮೀಟರ್‌ನ ನೂರನೇ ಕೋಟಿಯ ಒಂದು ಭಾಗ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇವು ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪದರದ ಗೋಚರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಒಂದೇ ಹರಳಿನ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಗೊಂದಲಗೊಳಿಸಬಾರದು. ಬಹುಪಾಲು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ಪದರದೊಳಗೆ ಸಣ್ಣ ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ; ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ದೊಡ್ಡದಾದ, ಏಕರೂಪದ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ತುಂಡನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿಲ್ಲ.

ಪದರದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ದಪ್ಪದಿಂದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಇಳುವರಿಯು ಸುಮಾರು ಒಂದು ಶೇಕಡಾದವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪ್ರಬಂಧವು ಅಂದಾಜಿಸಿದೆ. ಇಳುವರಿಯು ಬಳಸಿದ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪಡೆದ ಉತ್ಪನ್ನದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಇದು ಪದರದ ನಿಖರವಾಗಿ ಒಂದು ಶೇಕಡಾ ಭಾಗವು ಸ್ಫಟಿಕೀಯವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುವ ಅಳತೆಯಲ್ಲ. ಅಲ್ಲದೆ, ಹಲವಾರು ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಆವರಿಸುವ ಪದರವು ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಿದ್ಧತೆಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು, ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಹಾಗೂ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸವಾಲುಗಳಾಗಿ ಉಳಿದಿವೆ. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ವಿಧಾನವೊಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಮೊದಲು ಈ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂಶವೂ ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ರಚನೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು

ಪುರಾವೆಗಳು ಕೇವಲ ಒಂದು ಮಾದರಿಯ ನೋಟವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುವ ಬದಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದವು. ರೋಹಿತದರ್ಶಕೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಡೈನ್ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವು ಸಣ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಪ್ರದೇಶಗಳೊಳಗಿನ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು, ಆದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನೆಯು ಅವುಗಳ ಆಂತರಿಕ ಕ್ರಮದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸಿತು. ಸಂಶೋಧಕರು ಆ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರು. ಈ ತಂತ್ರಗಳು ಬಂಧಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಕ್ರಮಬದ್ಧತೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆಯೇ ಎಂದು ಪರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತವೆ. ಯಾವ ರಾಚನಿಕ ಮಾದರಿಯು ಅಳತೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲೂ ಇವು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಅವು ಕೇವಲ ಪರಿಕಲ್ಪನಾ ಚಿತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಬಲವಾದ ವಾದವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ವಿವರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಬೆಂಬಲಿತವಾದ ರಚನೆಯಿಂದ ಆದರ್ಶ ಜಾಲವನ್ನು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಡೈಮಂಡೈನ್ ಚೌಕಟ್ಟು ಮುಖ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನಾಕೃತಿಯ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ತೆರೆದ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶಗಳು ಅದೇ ಕವಲುಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳದೆಯೇ ಇನ್ನೊಂದು ಚೌಕಟ್ಟು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಪರಸ್ಪರ ಅಸಮವಾಗಿ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ಇಂತಹ ಎರಡು ಹೆಣೆದುಕೊಂಡ ಜಾಲಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಆ ಸಂಯೋಜಿತ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮ್ಮಿತಿಯಾದ ಚತುಷ್ಕೋನೀಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಎಂದು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಡೀ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಕೇವಲ “ಘನಾಕೃತಿ” ಎಂದು ಕರೆಯುವುದು ಮೂಲ ಜಾಲ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಸ್ಪರ ತೂರಿಕೊಂಡ ವಿನ್ಯಾಸದ ನಡುವಿನ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಶಾದಾಯಕ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು ಸಾಬೀತಾದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲ

ತೆರೆದ ಚೌಕಟ್ಟು ಅದರ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶಗಳ ಮೂಲಕ ಅಣುಗಳು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಣಗಳು ಹೇಗೆ ಚಲಿಸಬಹುದು ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪಾತ್ರಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಯೋಜಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅವು ಸಂಶೋಧನಾ ದಿಕ್ಕುಗಳೇ ಹೊರತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ, ಶುದ್ಧೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಅಥವಾ ವಾಣಿಜ್ಯ ಘಟಕದ ಪುರಾವೆಗಳಲ್ಲ. ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಅನಿಲ-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪದರದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿತ್ತು ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನವು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ. ಇತರ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳು ಗುಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರೂ, ಅವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗೆ ಬೇಕಾದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಳತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಯಾಂತ್ರಿಕ ವರ್ತನೆಗೂ ಇದೇ ಎಚ್ಚರಿಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಮತ್ತು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳೆರಡನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಮಾಡಿದ ಅಳತೆಗಳು ಶುದ್ಧ ಡೈಮಂಡೈನ್ ಹರಳನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ವಿವರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರ್ಶ ರಚನೆಯ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮುನ್ಸೂಚನೆಯು ಸಹ ನಿಜವಾದ ಮಿಶ್ರ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲಿನ ಅಳತೆಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಮರುಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಬೇಕು. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಯಶಸ್ವಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ವಸ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಯ ಅಂತ್ಯವಾಗಿರದೆ ಆರಂಭಿಕ ಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಇದು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನೈಜ ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ ಯಾವ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳು ಉಳಿದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಂತರದ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಉಪಸಂಹಾರ

ಹೊಸ ಧಾತುವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸದೆಯೇ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ವಸ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಹೇಗೆ ತೆರೆಯಬಲ್ಲದು ಎಂಬುದನ್ನು ಡೈಮಂಡೈನ್ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ತೆಳುವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಪದರಗಳೊಳಗೆ ಸಣ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳಿಗೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿರುವುದು ಇಲ್ಲಿನ ತಕ್ಷಣದ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದೆ. ಆ ಪದರಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧ ಬೃಹತ್ ಹರಳುಗಳಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುವುದರ ಮೇಲಾಗಲೀ ಅಥವಾ ತಕ್ಷಣದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ವಾಗ್ದಾನ ಮಾಡುವುದರ ಮೇಲಾಗಲೀ ಇದರ ಮಹತ್ವವು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ರಚನೆಯು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಏನನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ ಮುಂದಿನ ಪ್ರಗತಿಯು ಬರಲಿದೆ.