पेसाच बेन्सन द्वारा • 24 मार्च, 2026
येरुशलम, 24 मार्च, 2026 (टीपीएस-आईएल) — इज़राइली और जापानी वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक ग्राफीन स्विच बनाया है जिसे लगभग कोई शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। यह खोज कंप्यूटिंग में क्रांति ला सकती है, अल्ट्रा-लो-एनर्जी डिवाइस सक्षम कर सकती है, और न्यूरोमॉर्फिक, मस्तिष्क-जैसे प्रोसेसर जैसी भविष्य की तकनीकों को वास्तविकता के करीब ला सकती है, तेल अवीव विश्वविद्यालय ने मंगलवार को घोषणा की।
इस अध्ययन में, जिसमें जापान के त्सुकुबा में राष्ट्रीय सामग्री विज्ञान संस्थान के शोधकर्ता शामिल थे, ग्राफीन पर ध्यान केंद्रित किया गया, जो कार्बन परमाणुओं की एक एकल परत है जो पहले से ही असाधारण रूप से मजबूत, पतली और प्रवाहकीय होने के लिए जानी जाती है। हालांकि, इसके गुण इस बात पर निर्भर करते हुए नाटकीय रूप से बदल सकते हैं कि ग्राफीन की कई परतें कैसे स्टैक की जाती हैं। अब तक, स्टैकिंग व्यवस्था को बदलने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती थी और यह व्यावहारिक उपयोग के लिए बहुत जटिल थी।
नए शोध ने उस समस्या को दूर किया है। डॉ. निर्मल रॉय और डॉ. पेंगुआ यिंग के नेतृत्व वाली टीम, तेल अवीव विश्वविद्यालय के भौतिकी और खगोल विज्ञान स्कूल के प्रोफेसर मोशे बेन-शालोम की देखरेख में, ग्राफीन के छोटे “द्वीप” बनाए, जो केवल दसियों नैनोमीटर चौड़े थे, जहां परतें सीधे संपर्क में रहती हैं जबकि आसपास के क्षेत्र लगभग घर्षण रहित परत से अलग होते हैं। यह डिज़ाइन एक ग्राफीन परत को दूसरी पर फिसलने की अनुमति देता है ताकि लगभग बिना किसी ऊर्जा का उपयोग करके स्टैकिंग व्यवस्था को बदला जा सके। कई मामलों में, एक बार परिवर्तन शुरू हो जाने पर, यह किसी भी अतिरिक्त इनपुट के बिना अपने आप जारी रहता है।
बेन-शालोम ने कहा, “यह एक सफलता है जिसमें नैनोमीटर पैमाने पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को डिजाइन करने के तरीके को बदलने की क्षमता है। रासायनिक बंधनों को तोड़ने और पुनर्निर्माण करने के बजाय, हम बस परमाणु परतों को एक-दूसरे पर स्लाइड करते हैं – एक प्राकृतिक प्रक्रिया जो बहुत तेज और अधिक कुशल है।”
टीम ने यह भी पाया कि पड़ोसी द्वीपों को जोड़ा जा सकता है ताकि एक द्वीप में परिवर्तन दूसरों में परिवर्तन को ट्रिगर कर सके। क्षेत्रों के बीच इस तरह का यांत्रिक “संचार” मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के परस्पर क्रिया करने के तरीके के समान है, जो मस्तिष्क के कार्य की नकल करने वाले कंप्यूटर विकसित करना संभव बना सकता है, जिसे न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के रूप में जाना जाता है।
न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग एक नए प्रकार का कंप्यूटर डिज़ाइन है जो पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में मानव मस्तिष्क की तरह अधिक काम करता है। कार्यों को चरण दर चरण संसाधित करने के बजाय, यह कृत्रिम “न्यूरॉन्स” के नेटवर्क का उपयोग करता है जो समानांतर में काम कर सकते हैं, नई जानकारी के अनुकूल हो सकते हैं, और अनुभव से सीख सकते हैं। यह छवियों को पहचानने, भाषण को समझने, या रोबोट को नियंत्रित करने जैसे कार्यों के लिए इसे बहुत अधिक ऊर्जा-कुशल और तेज बनाता है।
रॉय ने समझाया, “किसी सामग्री के भीतर विभिन्न क्षेत्रों के बीच अंतःक्रियाओं को डिजाइन करने की क्षमता उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ-साथ मस्तिष्क-प्रेरित कंप्यूटिंग सिस्टम के लिए भी नई संभावनाएं खोलती है। हम उन भौतिक घटनाओं को काम करने वाली तकनीक में बदलने के करीब बढ़ रहे हैं जो कभी विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक थीं।”
इसके निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं। बेन-शालोम ने समझाया, “यह विधि नैनोमीटर पैमाने पर स्मार्ट इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम बनाने में सक्षम हो सकती है – ऐसे सिस्टम जो कम ऊर्जा की खपत करते हैं, कम गर्मी उत्पन्न करते हैं, और ऐसे तरीकों से जटिल संचालन कर सकते हैं जो अब तक केवल सैद्धांतिक लगते थे।”
कंप्यूटिंग से परे, ग्राफीन स्विच का उपयोग लघु सेंसर और स्मार्ट नैनोडेवियों में किया जा सकता है। छोटे, कम-शक्ति वाले सेंसर ऊर्जा को खत्म किए बिना लंबे समय तक वातावरण, चिकित्सा स्थितियों या पहनने योग्य उपकरणों की निगरानी कर सकते हैं। स्लाइडिंग-लेयर मैकेनिज्म न्यूनतम गर्मी उत्पन्न करता है, जिससे यह उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स और कॉम्पैक्ट सिस्टम के लिए आदर्श बन जाता है जहां ओवरहीटिंग एक चिंता का विषय है। लंबी अवधि में, यह दृष्टिकोण स्वायत्त माइक्रो-रोबोट, चिकित्सा प्रत्यारोपण, और जटिल कार्यों को करने वाले नैनोस्केल स्मार्ट उपकरणों को सक्षम कर सकता है।
यह अध्ययन सहकर्मी-समीक्षित नेचर नैनोटेक्नोलॉजी में प्रकाशित हुआ था।