নতুন গবেষণা মাল্টি-জয়েন্ট মাইক্রোমেশিনের ফেমটোসেকেন্ড লেজার প্রক্রিয়াকরণ উপলব্ধি করে

চীনের ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির (ইউএসটিসি) মাইক্রো অ্যান্ড ন্যানো ইঞ্জিনিয়ারিং ল্যাবরেটরির অধ্যাপক উ ডং-এর দল, বহু-উপাদানের লেখার 2--1 মধ্যে ফেমটোসেকেন্ড লেজারের একটি প্রক্রিয়াকরণ কৌশল প্রস্তাব করেছে তাপমাত্রা-সংবেদনশীল হাইড্রোজেল এবং ধাতব ন্যানো পার্টিকেল সমন্বিত মাইক্রো-মেকানিক্যাল জয়েন্টগুলি তৈরি করুন এবং পরবর্তীতে একাধিক বিকৃতি মোড সহ বহু-জয়েন্টেড হিউম্যানয়েড মাইক্রো-মেশিন তৈরি করুন (＞10)। প্রাসঙ্গিক গবেষণার ফলাফল নেচার কমিউনিকেশনে প্রকাশিত হয়েছে।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ফেমটোসেকেন্ড লেজার টু-ফোটন পলিমারাইজেশন প্রযুক্তি ন্যানোমিটার নির্ভুলতার সাথে একটি সত্য ত্রি-মাত্রিক প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি হিসাবে বিভিন্ন ফাংশন সহ মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এই মাইক্রোস্ট্রাকচারগুলি মাইক্রো- এবং ন্যানো-অপ্টিক্স, মাইক্রোসেন্সর এবং মাইক্রো-মেশিন সিস্টেমের ক্ষেত্রে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ অ্যাপ্লিকেশনগুলি দেখায়। যাইহোক, ফেমটোসেকেন্ড লেজারের সাথে কম্পোজিট মাল্টি-মেটেরিয়াল প্রসেসিং উপলব্ধি করা এবং মাল্টি-মডালিটি সহ মাইক্রো-ন্যানো-মেশিন তৈরি করা এখনও চ্যালেঞ্জিং।
ফেমটোসেকেন্ড লেজার টু-ইন-ওয়ান প্রসেসিং কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যাসিমেট্রিক টু-ফোটন পলিমারাইজেশন ব্যবহার করে হাইড্রোজেল জয়েন্টগুলির নির্মাণ এবং জয়েন্টগুলির স্থানীয় অঞ্চলে সিলভার ন্যানো পার্টিকেলগুলির লেজার হ্রাস জমা। বিশেষত, অপ্রতিসম ফটোপলিমারাইজেশন হাইড্রোজেল মাইক্রোজয়েন্টের স্থানীয় অঞ্চলে ক্রসলিংক ঘনত্বে অ্যানিসোট্রপি তৈরি করে, যা শেষ পর্যন্ত দিকনির্দেশনামূলক এবং কৌণিকভাবে নিয়ন্ত্রণযোগ্য নমন বিকৃতির জন্য অনুমতি দেয়। ইন সিটু লেজার রিডাক্টিভ ডিপোজিশন হাইড্রোজেল জয়েন্টগুলিতে সিলভার ন্যানো পার্টিকেলগুলির সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। এই রূপালী ন্যানো পার্টিকেলগুলির একটি শক্তিশালী ফটোথার্মাল রূপান্তর প্রভাব রয়েছে, যা মাল্টি-জয়েন্ট মাইক্রোমেশিনের মোড স্যুইচিংকে একটি অতি-সংক্ষিপ্ত প্রতিক্রিয়া সময় (30 ms) এবং অতি-নিম্ন ড্রাইভিং শক্তি প্রদর্শন করতে সক্ষম করে।<10 mW).
একটি সাধারণ উদাহরণ হিসাবে, একটি হিউম্যানয়েড মাইক্রোমেশিনে আটটি মাইক্রো-জয়েন্ট একত্রিত করা হয়েছিল। গবেষকরা তারপরে 3D স্পেসে একটি মাল্টিফোকাল মরীচি অর্জনের জন্য স্থানিক আলো মড্যুলেশন ব্যবহার করেছিলেন, যা প্রতিটি মাইক্রোজয়েন্টকে যথাযথভাবে উদ্দীপিত করেছিল। একাধিক জয়েন্টের মধ্যে সিনারজিস্টিক বিকৃতি হিউম্যানয়েড মাইক্রোমেশিনকে একাধিক পুনর্বিন্যাসযোগ্য বিকৃতি মোড সম্পাদন করতে প্ররোচিত করে। শেষ পর্যন্ত, হিউম্যানয়েড মাইক্রোমেশিন মাইক্রোমিটার স্কেলে "নাচে"।
ধারণা-প্রমাণে, মাইক্রো-জয়েন্টগুলির বন্টন এবং বিকৃতির দিক ডিজাইন করে, দুই-জয়েন্টযুক্ত মাইক্রোম্যানিপুলেটর একই এবং ভিন্ন দিকে একাধিক মাইক্রো-কণা সংগ্রহ করতে পারে। সংক্ষেপে, ফেমটোসেকেন্ড লেজার টু-ইন-ওয়ান প্রক্রিয়াকরণ কৌশলটি বিভিন্ন 3D মাইক্রো-স্ট্রাকচারের স্থানীয় অঞ্চলে বিকৃতযোগ্য মাইক্রো-জয়েন্ট তৈরি করতে পারে, একাধিক পুনর্বিন্যাসযোগ্য বিকৃতি মোড উপলব্ধি করতে পারে।
গবেষকদের মতে, একাধিক বিকৃতি মোড সহ মাইক্রোমনিপুলেটরগুলি মাইক্রোগুডস সংগ্রহ, মাইক্রোফ্লুইডিক ম্যানিপুলেশন এবং সেল ম্যানিপুলেশনে প্রতিশ্রুতিশীল অ্যাপ্লিকেশন দেখাবে।