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126 आयामों में बेंजीन

ऑस्ट्रेलियाई वैज्ञानिकों ने हाल ही में एक रासायनिक अणु का वर्णन किया है जिसने उन्हें लंबे समय तक मोहित किया है। यह माना जाता है कि अनुसंधान के परिणाम से सौर कोशिकाओं के नए डिजाइन, कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड और अन्य अगली पीढ़ी की तकनीकों पर प्रभाव पड़ेगा, जिसमें यह पता चलता है, बेंजीन का उपयोग किया जा सकता है।

बेंजीन एक कार्बनिक रासायनिक यौगिक है। यह सबसे सरल कार्बोसायक्लिक, तटस्थ सुगंधित हाइड्रोकार्बन है। यह डीएनए, प्रोटीन, लकड़ी और तेल का हिस्सा है। बेंज़ीन के निर्माण की समस्या रसायन विज्ञानियों की रुचि की रही है क्योंकि इस परिसर को अलग कर दिया गया था। 1865 में जर्मन केमिस्ट फ्रेडरिक अगस्त कैकुले ने अनुमान लगाया कि बेंज़ीन एक साइक्लोहेक्त्रिएन है जिसमें हेक्सागोनल रिंग होती है जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच एकल और डबल बॉन्ड वैकल्पिक होते हैं।

छवि स्रोत: पिक्साबे


1930 के दशक से बेंजीन अणु की संरचना के बारे में रासायनिक हलकों में एक बहस हुई है। यह बहस हाल के वर्षों में तेज हो गई है क्योंकि बेंजीन, जो छह हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ संयुक्त छह कार्बन परमाणुओं से बना है, सबसे छोटा ज्ञात अणु है, जिसका उपयोग प्रौद्योगिकी के अग्रणी क्षेत्र ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक सामग्रियों के निर्माण में किया जा सकता है।
एक अणु की संरचना पर विवाद इसलिए पैदा होता है, हालांकि इसके कुछ परमाणु घटक हैं, यह एक ऐसी अवस्था में मौजूद है जो गणितीय रूप से तीन या चार आयामों (समय सहित) द्वारा वर्णित नहीं है जिसे हम अपने अनुभव से जानते हैं, लेकिन 126 आयाम। यह नंबर कहां से आया? एक कण में 42 इलेक्ट्रॉनों में से प्रत्येक को तीन आयामों में वर्णित किया गया है, और यदि आप उन्हें कणों की संख्या से गुणा करते हैं तो आपको 126 मिलते हैं। इसलिए ये वास्तविक नहीं हैं, बल्कि गणितीय आयाम हैं। इस जटिल और बहुत छोटी प्रणाली का मापन अब तक असंभव साबित हुआ है, ताकि बेंजीन में इलेक्ट्रॉनों के सटीक व्यवहार का पता नहीं चल सके। और यह एक समस्या थी, क्योंकि इस जानकारी के बिना तकनीकी अनुप्रयोगों में अणु के स्थायित्व का पूरी तरह से वर्णन करना कभी भी संभव नहीं होगा।
अब, हालांकि, टिमोथी श्मिट की दिशा के तहत सिडनी में एआरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस साइंस और सिडनी में न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के टिमोथी श्मिट के साथ काम करने वाले वैज्ञानिक इस रहस्य को सुलझाने में कामयाब रहे हैं। UNSW और CSIRO Data61 के सहयोगियों के साथ, उन्होंने सभी 126 आयामों में अपने तरंग कार्यों को पूरा करने के लिए बेंजीन अणुओं के लिए वोरोनोई मेट्रोपोलिस डायनामिक सैंपलिंग (DVMS) नामक एक जटिल, एल्गोरिथ्म-आधारित पद्धति लागू की। यह एल्गोरिथ्म आयामी अंतरिक्ष के विभाजन को "टाइल" में सक्षम करता है, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन पदों के क्रमपरिवर्तन के अनुरूप है। इन अध्ययनों के परिणाम "नेचर कम्युनिकेशंस" पत्रिका में प्रकाशित किए गए थे। वैज्ञानिकों की विशेष रुचि इलेक्ट्रॉन स्पिन की समझ थी। प्रकाशन में प्रोफेसर श्मिट ने कहा, "हमने जो खोजा वह बहुत ही आश्चर्यजनक था।" "कम ऊर्जा के साथ स्पिन के साथ कार्बन डबल बॉन्ड में इलेक्ट्रॉन ऊपर की ओर तीन आयामी विन्यासों में संयुक्त है। यह अणु की ऊर्जा को काफी कम कर देता है और अणु को repelling और evading इलेक्ट्रॉनों के लिए धन्यवाद अधिक स्थिर बनाता है। कण स्थिरता। , तकनीकी अनुप्रयोगों में एक वांछनीय विशेषता है।