আজকাল ওয়েবডেস্ক: স্বর্ণকে একক স্তরের পরমাণুতে নামিয়ে আনা হলে তা একেবারে ভিন্নভাবে আচরণ করে। ইলেকট্রনরা নতুন পথে প্রবাহিত হয় এবং আলো অপ্রত্যাশিতভাবে পৃষ্ঠের সঙ্গে যুক্ত হয়। এক গবেষক দল এমন একটি স্তর আলাদা করতে সক্ষম হয়েছে এবং এর জন্য উপযুক্ত নাম দিয়েছে “গোল্ডিন”। যেমন গ্রাফিন হল এক-পরমাণুর কার্বনের শীট।
কেন এত ঝামেলা করে এক-পরমাণুর স্বর্ণ তৈরি করা? কারণ দ্বিমাত্রিক রূপে নামিয়ে আনা হলে এমন বৈশিষ্ট্য প্রকাশ পায় যা বৃহৎ পরিমাণ ধাতুতে দেখা যায় না। এর মধ্যে রয়েছে বিদ্যুতের আচরণ নিয়ন্ত্রণযোগ্য হওয়া, আলোর সঙ্গে আরও শক্তিশালী ক্রিয়া, এবং পৃষ্ঠে অতিসক্রিয়তা যা প্রভাবশালী অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার জন্য কার্যকর।
আরও পড়ুন: সিনিয়র সিটিজেনদের জন্য সুখবর, এই ব্যাঙ্কগুলি আকর্ষণীয় সুদ দেবে
কীভাবে তৈরি হল গোল্ডিন?
নতুন গবেষণায় দলটি কেবলমাত্র সমর্থক পৃষ্ঠে আল্ট্রাথিন ফিল্ম তৈরি না করে, একেবারে মুক্তভাবে ভেসে থাকা এক-পরমাণুর স্বর্ণ শীট তৈরি করেছে।
লিঙ্কোপিং বিশ্ববিদ্যালয়ের (সুইডেন) পদার্থবিজ্ঞানী লার্স হাল্টম্যান, যিনি Nature Synthesis-এ প্রকাশিত গবেষণার সিনিয়র লেখক, বলেন—এই পদ্ধতি “উপাদানবিজ্ঞানের সম্ভাবনার সীমা আরও প্রসারিত করতে পারে।”
শুরুটা হয়েছিল একটি প্রাকৃতিক স্তরবিন্যাসযুক্ত স্ফটিক দিয়ে। দলটি প্রথমে একটি স্বর্ণসমৃদ্ধ “MAX ফেজ” তৈরি করে, যা পরমাণুগুলিকে বারবার স্তরে সাজিয়ে রাখে। তারা প্রায় ৬৭০°C তাপমাত্রায় স্বর্ণ-প্রলিপ্ত ফিল্ম গরম করে। এতে স্বর্ণের পরমাণুগুলি সিলিকনের জায়গা নিয়ে নতুন গঠন করে। এর আগে এই পরিবর্তনে এক-পরমাণুর স্বর্ণ স্তর তৈরি হলেও সেগুলো আটকে থাকত মূল স্ফটিকের ভেতর।
পরমাণু স্তরে ধাতুগুলো সমতল না থেকে বিন্দুর মতো হয়ে যেতে পছন্দ করে। দলটি সেটি এড়িয়েছিল স্ফটিকের অ-স্বর্ণ স্তরগুলো সাবধানে সরিয়ে দিয়ে, আর নতুন প্রকাশিত স্বর্ণকে সুরক্ষিত রেখে। তারা ব্যবহার করে Murakami’s reagent, যা টাইটানিয়াম ও কার্বনের সঙ্গে শক্তিশালীভাবে বিক্রিয়া করে কিন্তু সঠিক পরিস্থিতিতে স্বর্ণকে প্রায় এড়িয়ে যায়। একইসঙ্গে ব্যবহার করা হয় সার্ফ্যাক্ট্যান্টস। এটি স্বর্ণের উপর “ট্রাফিক নিয়ন্ত্রণ” এর মতো কাজ করে।
অবশেষে তারা নিম্নমাত্রার দ্রবণ এবং সঠিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টস ব্যবহার করে সফল হয়। প্রক্রিয়াটি অন্ধকারে চালানো হয়। কারণ আলো-প্ররোচিত বিক্রিয়ায় সায়ানাইড তৈরি হতে পারে, যা স্বর্ণকে দ্রবীভূত করে দিতে সক্ষম। ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপে সত্যিকার এক-পরমাণুর স্তর ধরা পড়ে। বেশিরভাগ টুকরোর আকার কয়েক ন্যানোমিটার থেকে প্রায় ১০০ ন্যানোমিটার পর্যন্ত।
অন্যান্য এক-পরমাণুর উপকরণের মতোই এতে প্রাকৃতিক ঢেউ ও কিছুটা বাঁকানো প্রান্ত দেখা গেছে, তবে এগুলো স্তূপ না হয়ে একক স্তরেই রয়ে গেছে। মাপজোখে দেখা গেছে, স্বর্ণের পরমাণুর পারস্পরিক দূরত্ব সাধারণ স্বর্ণের তুলনায় প্রায় ৯% কমেছে। দ্বিমাত্রিক আবদ্ধতা বন্ধনকে শক্ত করে তোলে, ফলে এই সংক্ষিপ্ত দূরত্ব স্বাভাবিক। উপাদান বিশ্লেষণ নিশ্চিত করেছে এগুলো আসলেই স্বর্ণ, টাইটানিয়ামের কোনও ভেজাল নয়।
সিমুলেশন দেখিয়েছে নিখুঁত গোল্ডিন কক্ষ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকে। একইসঙ্গে এটি ব্যাখ্যা করেছে কেন প্রান্তগুলো কখনও বাঁকায় বা জমাট বাঁধে, যদি পৃষ্ঠ-রসায়ন সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ না করা হয়। কারণ গোল্ডিনে অসংখ্য পরমাণু সরাসরি পৃষ্ঠে উন্মুক্ত থাকে, ফলে তুলনায় কম পরিমাণ ধাতু ব্যবহার করেও বেশি প্রভাব ফেলা যায়। এতে খরচ কমে এবং খনন ও পরিশোধনের পরিবেশগত ক্ষতিও হ্রাস পায়। গবেষক দলটি এক স্তরবিন্যাসযুক্ত স্ফটিকের ভেতরে এক-পরমাণুর স্বর্ণ লুকিয়ে রেখেছিল, পরে ধীরে ধীরে বাকি অংশ মুছে দিয়ে স্বর্ণকে “সাবান মাখিয়ে” সমতল রাখতে সক্ষম হয়।
