हैरी पॉटर की फिल्मों में से कुछ सबसे रमणीय बिट्स में डेली पैगंबर का पहला पृष्ठ शामिल है, जो फोटो खींचने वाले समाचार पत्र के जादूगर हैं।
ट्रिनिटी कॉलेज डबलिन के सामग्री वैज्ञानिक, जोनाथन कोलमैन कहते हैं, "हैरी पॉटर में, वह जादू है।" "लेकिन हमारे लिए, वह तकनीक है।"
कोलमैन और उनकी टीम ने पूरी तरह से छपे ट्रांजिस्टर बनाए हैं जो पूरी तरह से 2 डी नैनोमैटिरियल्स से बने हैं। दूसरे शब्दों में, उन्होंने पूरी तरह से फ्लैट इलेक्ट्रॉनिक्स बनाए हैं जो संभवतः बेहद सस्ते में मुद्रित किए जा सकते हैं। इन मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स में किसी भी संख्या में उपयोग हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उन्हें एक सुपरमार्केट में पारंपरिक मूल्य लेबल को बदलने के लिए उपयोग किया जा सकता है। लेबल गन के साथ एक कर्मचारी होने के बजाय बदलती कीमतों के साथ घूमना, इलेक्ट्रॉनिक लेबल स्वचालित रूप से खुद को अपडेट कर सकते हैं। वे पासपोर्ट बना सकते हैं जो खुद को नवीनीकृत करते हैं, या शराब की बोतलें जो आपको बताती हैं कि वे बहुत गर्म तापमान पर संग्रहीत किए जा रहे हैं। जैसा कि हैरी पॉटर परिदृश्य में, वे चलते अख़बार, पोस्टर और बुक जैकेट बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
कोलमैन इस तकनीक को इंटरनेट ऑफ थिंग्स के साथ विलय करते हुए देखता है ताकि सबसे साधारण वस्तुओं को भी जोड़ा जा सके। दूध का आपका कार्टन अब इसके लेबल के माध्यम से इंटरनेट कनेक्शन हो सकता है, आपके स्मार्टफोन से सीधे आपको यह बताने के लिए बोल रहा है कि यह कब शुरू होगा या खराब हो जाएगा। आपके बेडरूम की खिड़की निरंतर मौसम अपडेट प्रदान कर सकती है।
"यदि आप इलेक्ट्रॉनिक्स को बहुत सस्ते में प्रिंट कर सकते हैं, तो आप उन चीजों की कल्पना कर सकते हैं जो लगभग अकल्पनीय हैं, " कोलमैन कहते हैं।
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स लगभग 30 वर्षों से किसी न किसी रूप में मौजूद हैं। इन नए ट्रांजिस्टर को पुराने मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स पर रखने का लाभ उनके निर्माण सामग्री के साथ करना पड़ता है। जबकि अधिकांश मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स पॉलिमर से बनाए गए हैं, यह नया आविष्कार ग्रेफीन से बना है। ग्रेफीन, एक बहुत अधिक घुलने-मिलने वाली नैनो-सामग्री, कार्बन का एक दो-आयामी छत्ते वाला जाली है, जो केवल एक मोटा होता है। यह मजबूत, हल्का और एक बहुत अच्छा कंडक्टर है, प्लस और शायद सबसे महत्वपूर्ण - यह सस्ता है।
"यह ग्रेफाइट और ग्रेफाइट की जमीन से खोदी गई चीज़ से बना है, " कोलमैन कहते हैं।
कोलमैन का कहना है कि सस्ता होने के अलावा, नए 2 डी प्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स मौजूदा संस्करणों की तुलना में बेहतर गुणवत्ता वाले हैं। मौजूदा प्रकारों में स्थिरता और ऊर्जा रूपांतरण के साथ प्रदर्शन सीमाएँ होती हैं।
ट्रांजिस्टर के अन्य भागों के रूप में टंगस्टन डिसेलेनाइड और बोरान नाइट्राइड (दो अन्य नैनोमीटर) के साथ इलेक्ट्रोड के रूप में ग्राफीन नैनोशीट का उपयोग करके ट्रांजिस्टर मुद्रित किए गए थे। कोलोमैन द्वारा विकसित एक विधि, नैनोमैटेरियल्स का उत्पादन तरल में किया जाता है। परिणामी नैनोशीट्स फ्लैट और (अपेक्षाकृत) चौड़ी हैं, और सामग्री के आधार पर आचरण, इन्सुलेट या अर्धचालन किया जा सकता है।
इस शोध को इस महीने साइंस जर्नल में प्रकाशित किया गया था।
कोलमैन का अनुमान है कि यह एक दशक या उससे पहले हो सकता है जब इस तकनीक को शामिल करने वाले उत्पाद इसे बाजार में लाने के लिए पर्याप्त हैं। यह एक अपेक्षाकृत छोटी समय रेखा है, वे कहते हैं, क्योंकि ग्राफीन जैसे नैनोमैटेरियल्स में बहुत अधिक वैश्विक रुचि है, और इसलिए कई वैज्ञानिक इन जैसे उत्पादों का अनुकूलन करने के लिए काम कर रहे हैं। उनका अपना शोध ग्राफीन फ्लैगशिप का हिस्सा है, जो जनता के लिए संभावित उपयोगों के साथ ग्राफीन नवाचारों को आगे बढ़ाने के लिए एक अरब-यूरो यूरोपीय संघ द्वारा वित्त पोषित पहल है।
"यह स्पर्श दूरी के भीतर है, " वे कहते हैं। "हम जानते हैं कि क्या किया जाना चाहिए, यह सिर्फ करने का सवाल है, और पैसा जगह में है।"
2 डी प्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स ग्रेफीन जैसे नैनोमैटिरियल्स का केवल एक संभावित उपयोग है। जांच के अन्य उपयोगों में बेहद तेजी से चार्ज होने वाली बैटरी, तेल की छींटे साफ करने के लिए स्पंज और बारिश में भी काम करने वाले सौर पैनल शामिल हैं।
"नैनोमटेरियल्स में अद्भुत गुणों की एक पूरी मेजबानी है, जो मुझे विश्वास है कि हमें चीजों और अनुप्रयोगों को बेहतर, तेज और सस्ता बनाने की अनुमति देकर दुनिया को बदलने जा रहा है, " कोलमैन कहते हैं। "हमारे पास एक तकनीकी क्रांति है जो उस ट्रैक के नीचे आ रही है जिसे हम पहले फल देखना शुरू कर रहे हैं, और मुझे लगता है कि हम अगले एक दशक में अद्भुत चीजें देखने जा रहे हैं।"
