భవిష్యత్ ఇంధన రంగంలో గేమ్ ఛేంజర్ కానున్న పాలీహెప్టాజైన్ ఇమైడ్స్

జర్మనీకి చెందిన హెల్మ్‌హోల్ట్జ్-సెంట్రమ్ డ్రెస్డెన్-రోసెండోర్ఫ్ శాస్త్రవేత్తలు 'పాలీహెప్టాజైన్ ఇమైడ్స్' అనే ప్రత్యేక పదార్థాలను ఉపయోగించి, సూర్యరశ్మిని రసాయన శక్తిగా మార్చే అత్యంత వేగవంతమైన కంప్యూటేషనల్ పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు. ఇవి కార్బన్ నైట్రైడ్ల వర్గానికి చెందినవి. ఇవి చూడటానికి మన పెన్సిల్ ముక్కుల్లో ఉండే గ్రాఫీన్ లాంటి పొరల నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కానీ, వీటిలో నైట్రోజన్ అణువులు ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల వీటికి ప్రత్యేకమైన లక్షణాలు వచ్చాయి. గ్రాఫీన్ విద్యుత్‌ను బాగా ప్రసరింపజేస్తుంది కానీ, సూర్యరశ్మిని ఉపయోగించి రసాయన చర్యలు జరపడంలో విఫలమవుతుంది. అయితే, ఈ కొత్త పదార్థాలు మాత్రం సూర్యరశ్మిని సమర్థవంతంగా గ్రహించి, హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మార్పిడి వంటి కఠినమైన ప్రక్రియలను సులువుగా నడిపించగలవు. అయితే, ఈ ప్రక్రియలో ఒక ప్రధాన సమస్య ఉంది. సూర్యకాంతి ఈ పదార్థాన్ని తాకినప్పుడు ఒక ఎలక్ట్రాన్ తన చోటు నుండి కదిలి 'ధనాత్మక రంధ్రం' మిగిలిస్తుంది. గతంలో ఈ ఎలక్ట్రాన్, రంధ్రం వెంటనే మళ్ళీ కలిసిపోయేవి. దీనివల్ల మనకు కావలసిన రసాయన శక్తి పుట్టాల్సింది పోయి, కేవలం వేడి మాత్రమే విడుదలయ్యేది. ఈ లోపాన్ని సరిదిద్దేందుకు శాస్త్రవేత్తలు ఒక తెలివైన ఆలోచన చేశారు. ఈ పదార్థాల నిర్మాణంలోకి 53 రకాల లోహపు అయాన్లను చేర్చి, అవి ఎలక్ట్రానిక్ ప్రవర్తనను ఎలా మారుస్తాయో విశ్లేషించారు. ఈ లోహపు అయాన్లు ఎలక్ట్రాన్లు, రంధ్రాలు విడివిడిగా ఉండేలా చేసి, రసాయన చర్యలు సజావుగా సాగేలా చేస్తున్నట్లు గుర్తించారు. ఈ పరిశోధనలో విశేషం ఏమిటంటే, ప్రతి పదార్థాన్ని ప్రయోగశాలలో తయారు చేసి పరీక్షించే బదులు, శాస్త్రవేత్తలు అత్యాధునిక 'కంప్యూటేషనల్ పద్ధతులను' ఉపయోగించారు. దీనివల్ల ఏ లోహాన్ని కలిపితే ఎలాంటి ఫలితం వస్తుందో ముందే ఊహించడం సాధ్యమైంది. దాదాపు 53 లోహపు అయాన్లను వర్గీకరించి, వాటిలో ఏవి అత్యంత ప్రభావవంతంగా పనిచేస్తాయో ఒక రోడ్ మ్యాప్‌ను సిద్ధం చేశారు. ఈ అంచనాలను వాస్తవ ప్రయోగాలతో ధృవీకరించగా, అవి అద్భుతమైన ఫలితాలను ఇచ్చాయి. ముఖ్యంగా హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఉత్పత్తిలో ఈ పదార్థాలు అద్భుతమైన సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించాయి. ఈ ఆవిష్కరణ భవిష్యత్ ఇంధన రంగంలో గేమ్ ఛేంజర్ కానుంది. తక్కువ ఖర్చుతో, విషపూరితం కాని పదార్థాలతో సూర్యరశ్మి ద్వారా ఇంధనాన్ని తయారు చేసుకోవడం ఇప్పుడు కల కాదు. దీనివల్ల శిలాజ ఇంధనాలపై ఆధారపడటం తగ్గి, పర్యావరణానికి మేలు జరుగుతుంది. "స్థిరమైన ప్రతిచర్యల కోసం సమర్థవంతమైన ఫోటోక్యాటలిస్ట్‌ల రూపకల్పన వైపు మార్గం ఇప్పుడు మరింత స్పష్టంగా ఉంది" అని పరిశోధనా బృందం డైరెక్టర్ ప్రొఫెసర్ థామస్ కుహ్నే ధీమా వ్యక్తం చేశారు. రాబోయే రోజుల్లో గ్రీన్ ఎనర్జీ రంగంలో ఈ పదార్థాలు కీలక పాత్ర పోషించబోతున్నాయి.