ফিজিক্স ফার্স্টে, ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি) এর বিজ্ঞানীরা সহ একটি দল নিউট্রনগুলির বিমগুলি বক্ররেখায় ভ্রমণ করার একটি উপায় তৈরি করেছে। এই বাতাসযুক্ত বিমগুলি (ইংরেজ বিজ্ঞানী জর্জ এয়ারির জন্য নামকরণ করা হয়েছে), যা দলটি একটি কাস্টম-বিল্ট ডিভাইস ব্যবহার করে তৈরি করেছিল, ফার্মাসিউটিক্যালস থেকে পারফিউম পর্যন্ত কীটনাশক পর্যন্ত উপকরণ সম্পর্কে দরকারী তথ্য প্রকাশের জন্য নিউট্রনদের ক্ষমতা বাড়িয়ে তুলতে পারে-কারণ অংশগুলি বাধাগুলির চারপাশে বাঁকতে পারে।
আজকের ইস্যুতে অনুসন্ধানের ঘোষণা দেওয়ার একটি কাগজ শারীরিক পর্যালোচনা চিঠি। এই দলটির নেতৃত্বে ছিল বাফেলোর দুসান সারেনাক বিশ্ববিদ্যালয় এবং কানাডার ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের কোয়ান্টাম কম্পিউটিং (আইকিউসি) ইনস্টিটিউটের সহকর্মীরা কাস্টম ডিভাইসটি তৈরি করেছিলেন যা এয়ারি বিম তৈরি করতে সহায়তা করেছিল। এই দলে মেরিল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়, ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি, সুইজারল্যান্ডের পল শেরের ইনস্টিটিউট এবং জার্মানির জালিচ সেন্টার ফর নিউট্রন সায়েন্সের হেইঞ্জ মাইয়ার-লেইবনিৎজ জেন্ট্রামের বিজ্ঞানীরাও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
প্যারাবোলা-আকৃতির পাথগুলি অনুসরণ করার পাশাপাশি, বাতাসযুক্ত বিমগুলি অন্যান্য উপায়ে আচরণ করে যা অন্তর্দৃষ্টি অস্বীকার করতে পারে। একটি সাধারণ টর্চলাইট বিমের মতো নয়, তারা ভ্রমণের সাথে সাথে ছড়িয়ে পড়ে না। এমনকি তাদের কাছে “স্ব-নিরাময়” এর সক্ষমতা রয়েছে যার অর্থ কোনও বাধা যদি মরীচিটির অংশকে অবরুদ্ধ করে তবে বাকী মরীচি বাধা পেরিয়ে যাওয়ার পরে তার মূল আকারটি পুনরায় জেনারেট করে।
অন্যান্য গবেষণা দলগুলি অন্যান্য কণাগুলির বাইরে যেমন বাতাসযুক্ত মরীচি তৈরি করেছে – যেমন ফোটন বা ইলেক্ট্রন – এয়ার বিমগুলিতে নিউট্রনকে ডুবে যাওয়া আরও কঠিন। লেন্সগুলি তাদের বাঁকানোর জন্য শক্তিহীন, এবং নিউট্রনগুলির কোনও চার্জ না থাকায় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি তাদের প্রভাবিত করে না। দলটির একটি নতুন পদ্ধতির প্রয়োজন ছিল।
সুতরাং গবেষকরা কাস্টম-বিল্ট একটি বিচ্ছুরণ গ্রেটিং অ্যারে-একটি পেন্সিল ইরেজারের মাথার আকার সম্পর্কে সিলিকনের একটি বর্গক্ষেত্র এবং ছোট ছোট লাইন দিয়ে স্কোর করেছেন। এই লাইনগুলি, এক মাইক্রোমিটার জুড়ে ছয় মিলিয়নেরও বেশি স্কোয়ারে সাজানো এবং একে অপরের থেকে সুনির্দিষ্ট দূরত্বে পৃথক করা, নিউট্রনগুলির একটি সাধারণ মরীচি একটি বাতাসযুক্ত মরীচিতে বিভক্ত করতে পারে।
সিলিকনের টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো।
আইকিউসি অনুষদ এবং ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক সহকর্মী দিমিত্রি পুশিন বলেছেন, “অ্যারের জন্য সঠিক মাত্রাগুলি বের করতে আমাদের কয়েক বছর কাজ লেগেছিল।” “ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যানোফ্যাব্রিকেশন সুবিধায় এই গ্রেটিংটি খোদাই করার জন্য আমাদের কেবল প্রায় 48 ঘন্টা প্রয়োজন ছিল, তবে এর আগে পোস্টডক্টোরাল সহকর্মীর প্রস্তুতির জন্য কয়েক বছর সময় লেগেছিল।”
নিউট্রন এয়ারি বিমগুলি নিউট্রন ইমেজিং সুবিধাগুলি আরও ভাল দেখতে সহায়তা করতে পারে, হুবার বলেছিলেন। তারা কোনও স্ক্যানের রেজোলিউশন বাড়াতে বা অবজেক্টের নির্দিষ্ট অংশগুলিতে আরও ঘনিষ্ঠভাবে দেখার জন্য বিভিন্ন ফোকাল স্পট তৈরি করতে সহায়তা করবে, নিউট্রন স্ক্যাটারিং এবং নিউট্রন বিচ্ছিন্নতার মতো সাধারণভাবে ব্যবহৃত ইমেজিং কৌশলগুলিকে উন্নত করে।
হুবার বলেছিলেন, সবচেয়ে ট্যানটালাইজিং সম্ভাবনাগুলির মধ্যে একটি হ’ল একটি নিউট্রন এয়ারি মরীচিটিকে অন্য ধরণের নিউট্রন মরীচিগুলির সাথে একত্রিত করার উপায়গুলি সন্ধান করা।
“আমরা মনে করি নিউট্রন মরীচিগুলির সংমিশ্রণে বায়ু বিমের উপযোগিতা প্রসারিত করতে পারে,” সারেনাক বলেছেন। “যদি কেউ কিছু পদার্থবিজ্ঞান বা উপাদান প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত বাতাসযুক্ত বিমগুলি চায় তবে তারা আমাদের কৌশলগুলি টুইট করতে পারে এবং সেগুলি পেতে পারে।”
উদাহরণস্বরূপ, বিজ্ঞানীরা নিউট্রনগুলির একটি হেলিকাল তরঙ্গের সাথে একটি নিউট্রন এয়ারি মরীচি একত্রিত করতে পারেন, যা দলটি এক দশক আগে তৈরি করতে শিখেছিল। দুটি মরীচি সুপারিপোজ করা বিজ্ঞানীদের কোনও উপাদানের চিরালিটি অন্বেষণ করতে দেয়-এমন একটি বৈশিষ্ট্য যা প্রায়শই “হ্যান্ডনেস” হিসাবে বর্ণিত হয়, যেখানে একটি অণুতে দুটি আয়না-চিত্রের ফর্ম রয়েছে যা নাটকীয়ভাবে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে।
চিরালিটি অন্বেষণ ও বৈশিষ্ট্যযুক্ত করার আরও ভাল উপায় নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য এবং কার্যাদি সহ চিরাল অণুগুলির বিকাশের সুবিধার্থে, সম্ভাব্যভাবে ফার্মাসিউটিক্যালস, উপকরণ বিজ্ঞান এবং রাসায়নিক উত্পাদন হিসাবে শিল্পগুলিতে বিপ্লব ঘটাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, চিরাল ওষুধের জন্য বিশ্বব্যাপী বাজার বার্ষিক 200 বিলিয়ন ডলার ছাড়িয়ে গেছে এবং চিরাল ক্যাটালাইসিস কৌশলগুলি অনেকগুলি রাসায়নিক পণ্য তৈরির জন্য অন্তর্ভুক্ত করে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং অন্যান্য কাটিয়া প্রান্তের বৈদ্যুতিন অ্যাপ্লিকেশন যেমন স্পিনট্রনিক্সের জন্য চিরালিটিও গুরুত্ব বাড়ছে।
হুবার বলেছিলেন, “একটি উপাদানের চিরালিটি কীভাবে ইলেক্ট্রনগুলি স্পিন করে তা প্রভাবিত করতে পারে এবং আমরা তথ্য সঞ্চয় এবং প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য স্পিন-পোলারাইজড ইলেক্ট্রন ব্যবহার করতে পারি,” হুবার বলেছিলেন। “এটি নিয়ন্ত্রণ করা আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বিল্ডিং ব্লকগুলি তৈরি করে এমন কুইটগুলি হেরফের করতে সহায়তা করতে পারে। নিউট্রন এয়ারি বিমগুলি আমাদের এই ক্ষমতাগুলির সাথে আরও কার্যকরভাবে উপকরণগুলি অন্বেষণ করতে সহায়তা করতে পারে।”