রুপোর দীপ্তিমান ন্যানোকণা গুচ্ছ

সম্প্রতি জাপানের তোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়, টোকিও ইউনিভার্সিটি অব সায়েন্স এবং ইনস্টিটিউট ফর মলিকিউলার সায়েন্সের গবেষকরা যৌথভাবে এমন এক রুপোর ন্যানো কণিকাগুচ্ছ তৈরি করেছেন, যার উজ্জ্বলতা পূর্বের তুলনায় ৭৭ গুণ বেশি। আরও আশ্চর্যের বিষয় হলো, এই বিশাল পার্থক্য এসেছে মাত্র একটি অতিরিক্ত রুপোর পরমাণু যোগ করার মাধ্যমে।

গবেষকরা দুটি অত্যন্ত সাদৃশ্যপূর্ণ ন্যানোগুচ্ছ তৈরি করেন- Ag78 NC এবং Ag79 NC। এদের মধ্যে কাঠামোগত পার্থক্য ছিল শুধু একটিমাত্র অতিরিক্ত রুপোর পরমাণুতে, যা Ag79-এর বাইরের স্তরে যুক্ত করা হয়েছিল। এই ক্ষুদ্র সংযোজন ঘটানো সম্ভব হয়েছিল কিছু বিশেষ রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে।এর ফলে গুচ্ছটির ভেতরে একটা ফাঁকা জায়গা তৈরি হয়, এবং সেখানে নতুন পরমাণুটি যুক্ত হয়ে যায়।

এই সূক্ষ্ম পরিবর্তনের ফলে পুরো গুচ্ছটির আচরণ বদলে যায়। Ag79 গুচ্ছটি হয়ে ওঠে অনেক বেশি কঠিন ও স্থিতিশীল। ফলে এর ভিতরের শক্তি নষ্ট হওয়ার পথ কমে যায়, আর একইসাথে এর কাঠামোগত ভারসাম্য সামান্য ভেঙে যাওয়ায় আলো নির্গমনের হার বেড়ে যায়। এই দুই প্রভাব মিলিয়ে রুপোর এই নতুন রূপটি তৈরি করে ৭৭ গুণ বেশি ঔজ্বল্য— যা ঘরের তাপমাত্রাতেও স্থায়ীভাবে জ্বলজ্বল করে।

এই গবেষণাটি প্রকাশিত হয়েছে বিশ্বের অন্যতম মর্যাদাপূর্ণ আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটির জার্নালে। এই গবেষণা ফোটোলুমিনেসেন্স কোয়ান্টাম ইয়েল্ড ( পি এল কিউ ওয়াই ) নামের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচকে বিপুল উন্নতি ঘটিয়েছে। এই সূচকের সাহায্যে কোনো পদার্থ কত দক্ষভাবে শোষিত শক্তিকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করতে পারে তা জানা যায়।

গবেষক দলের প্রধান অধ্যাপক ইউইচি নেগিশি বলেছেন, মাত্র একটি অতিরিক্ত পরমাণু যোগ করেও যে আলোক-দক্ষতা এতটা বাড়ানো সম্ভব এটাই সম্ভবত তার প্রথম স্পষ্ট নিদর্শন। কারণ, রুপোর ন্যানোগুচ্ছ সাধারণত কম উজ্জ্বল হয় বলে এর ব্যবহার সীমিত ছিল।কিন্তু এই সাফল্য প্রমাণ করেছে সঠিক পরমাণু নকশা ব্যবহার করে যে কোনো ধাতব গুচ্ছকে আলোর উৎসে পরিণত করা যায়।

গবেষকদের প্রবল আশা, এই ক্ষুদ্র পরিবর্তনের বিস্ময়কর ফলাফল ভবিষ্যতের ও এল ই ডি ডিসপ্লে, অপটোইলেকট্রনিক যন্ত্র, এমনকি জীবদেহের কোষ আলোকচিত্রায়ন এবং রাসায়নিক অনুঘটন প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রেও নতুন দিকনির্দেশনা দিতে পারে।

সূত্র: “Triggering Photoluminescence in High-Nuclear Silver Nanoclusters via Extra Silver Atom Incorporation” by Aoi Akiyama,Yuichi Negishi,et.al; (30.09.2025), published in Journal of the American Chemical Society.

DOI: 10.1021/jacs.5c10289