டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு நானோதுகள்

முனைவர். ஆர். சுரேஷ்
Tue May 10 2016 00:07:57 GMT+0300 (EAT)

தற்போது நானோ தொழிற்நுட்ப ஆய்வாளர்களால் பெரிதும் ஆராயப்பட்டு வரும் முக்கியமான பொருள் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு (TiO2). 1960-களில் ஃப்யிஜிஷிமா மற்றும் ஹோண்டா ஆய்வு குழுவினரால் நிகழ்த்தப்பட்ட புகழ்மிக்க நீர் பிளப்பு வினையின் மூலம் தான் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடின் முக்கியத்துவத்தையும், அதன் மீதான ஆர்வத்தையும் ஆய்வாளர்களின் மத்தியில் வெளிபடுத்தியது. ஆம், டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடை மின்வாயாக பயன்படுத்தி நீரை ஒளியை கொண்டு பிளந்தனர் ஃப்யிஜிஷிமா ஆய்வு குழுவினர்! நம் வாழ்வில் பயன்படும் இந்த டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடை பற்றி தெரிந்து கொள்வோம். 

 
டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு நிறமற்ற, ஒளி புகும் தன்மை கொண்ட திட கரியமிலமாகும். அதிக வெப்ப நிலைப்பு தன்மை கொண்ட இப்பொருளானது தீங்கில்லா வேதிபொருளாக கருதப்படுகிறது. குறைகடத்தியான டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு மூன்று நுண்படிக அமைப்பை கொண்டுள்ளது. அவை முறையே, ரூடைல், அனடேஸ் மற்றும் பூரூக்கைட் ஆகும். இதில் பூரூக்கைட் அமைப்பை உடைய டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு மிக அதிக அளவு ஊக்க பண்பை உடையதாக அறியப்பட்டுள்ளது. அனடேஸ் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு மிக அதிக ஒளி வினை திறன்மிக்கது. டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடின் பட்டை அகலம் 3.2 eV ஆகும். எனவே, இது 400 nm அளைநீலமுடைய சூரிய கதிர்களை உட்கொல்லும் திறன் உடையது. அதாவது புறஊதா கதிர்களை உறிஞ்சும் தன்மை உடையது. எனவே தான் இது நிறமற்றதாகவும் உல்லது. மேலும், இது அதிக ஒளி வினை திறன், மற்றும் வேதிநிலைப்பு தன்மை உடைய சேர்மமாகும்.

டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடை நானோதுகளை தயாரிக்க பல்வேறு முறைகளை ஆராய்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். அவை முறையே, வெப்ப பகுப்பு முறை, உருளைகளை வைத்து அரைத்தல் முறை, நீரற்ற கரைப்பான்களை பயன்படுத்தும் முறை, மின்வேதி முறை, எரித்தல் முறை, துடிப்பு லேசர் படிவு முறை, மற்றும் சால்-ஜெல் முறை முதலியனவாகும்.

பல்வேறு துறைகளிலும் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு நானோதுகள் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. உதாரணமாக, ஒளி ஆற்றலை மின்னாற்றலாக மாற்றும் சூரிய மின்கலனிலும், நீரை பிளந்து ஆக்ஸிஜனாகவும் ஹட்ரஜனாகவும் மாற்றும் மின் தண்டாகவும், தொழிற்சாலை கழிவுகளை, குறிப்பாக சாய பட்டரையிலிருந்து வெளிவரும் கழிவுநீரை சுத்தீகரிக்கும் ஒளிவினை ஊக்கியாகவும் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு பயன்படுகிறது. மேலும் வண்ண பூச்சுகளிலும் முக்கிய பகுதி பொருளாக இது பயன்படுகிறது. சூரிய ஒளி தடுப்பு க்ரீம்களிலும், முக்கிய உயிரி மூலக்கூறுகளை கண்டறியும் உணரியாகவும் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு நானோதுகள் பயன்படுகிறது. மேலும் காற்றை தூய்மைபடுத்தவும், நுண்ணுயிரிகளை கொல்லவும், தூசி ஒட்டா பூச்சுக்களை தயாரிக்கவும், நீர் ஒட்டா கண்ணாடிகளை தயாரிக்கவும் டைடேனியம்-டை-ஆக்சைடு நானோதுகள் பயன்படுகிறது.