इन्फ्रारेड हीटिंग के द्वारा CNT निर्माण में सफलता प्राप्त करना
यदि आपने कभी कार्बन नैनोट्यूबों के साथ काम किया है, तो आपको पता होगा कि ताप-नियंत्रण बहुत ही महत्वपूर्ण है। यदि कैटालिस्ट की सक्रियता या कार्बन निक्षेपण में थोड़ी भी त्रुटि हो जाए, तो पूरा उत्पाद बर्बाद हो जाता है।
लंबे समय तक हम ऐसे बड़े आकार के रेजिस्टिव ओवनों का ही उपयोग करते रहे। लेकिन वास्तव में ऐसे ओवन अनावश्यक ही हैं… क्योंकि ऊर्जा का अधिकांश हिस्सा तो ओवन की दीवारों को ही गर्म करने में खर्च हो जाता है, न कि वास्तविक सामग्री को। इसी कारण हमने शॉर्टवेव आईआर लैंपों का उपयोग शुरू किया।
अनावश्यक ऊर्जा बर्बाद न करें
पारंपरिक ओवनों की समस्या यह है कि वे बहुत ही ऊर्जा-खपत वाले होते हैं… आपको अपना आधा समय एवं पैसा सिर्फ चैंबर को गर्म करने में ही खर्च करना पड़ता है।
लेकिन आईआर लैंप अलग हैं… वे सीधे ही सामग्री पर ही ऊर्जा भेजते हैं। चूँकि ऊर्जा सीधे ही वहाँ जाती है, इसलिए उत्पादन प्रक्रिया में समय कम लगता है… और प्रति बैच में कम किलोवाट-घंटे ही ऊर्जा खर्च होती है… जो कि एक बड़ा फायदा है।
उच्च ताप-घनत्व
इन सिस्टमों में ताप-घनत्व बहुत ही अधिक होता है… इसलिए प्रतिक्रिया लगभग तुरंत ही होती है… जिससे CNT के विकास पर बेहतर नियंत्रण प्राप्त होता है। लेकिन एक बात ध्यान रखें… वह ऊर्जा तो गायब नहीं होती… यदि आप ठीक से कूलिंग सिस्टम नहीं लगाते, तो आपके सेंसर नष्ट हो सकते हैं।
सेटअप संबंधी विवरण
हम वेवलेंथ को नियंत्रित करने हेतु विशेष कोटिंग वाले क्वार्ट्ज आवरणों का उपयोग करते हैं… यह तो तकनीकी बात है… लेकिन वास्तव में इसका उद्देश्य यह है कि ऊर्जा सीधे ही सामग्री में ही जाए, न कि सतह से वापस आ जाए।
हम तो कनेक्शनों के मामले में भी सावधान रहते हैं… क्योंकि ऐसे सिस्टम तो कठोर औद्योगिक परिस्थितियों में ही काम करते हैं… इसलिए हम तो मजबूत टर्मिनलों का ही उपयोग करते हैं… उच्च वोल्टेज के कारण आर्किंग की समस्या भी हो सकती है…
एक और सलाह… अपनी ऊर्जा-आपूर्ति पर ध्यान दें… यदि आप इसे सेमीकंडक्टर लाइनों में उपयोग कर रहे हैं, तो आपको एक ठोस ऊर्जा-आपूर्ति प्रणाली ही चाहिए… थोड़ा भी वोल्टेज-उतार-चढ़ाव तापमान में बदलाव पैदा कर सकता है… जिससे नैनोट्यूबों की संरचना प्रभावित हो सकती है… ऐसी स्थिति में एक विशेष ऊर्जा-आपूर्ति प्रणाली ही उपयोगी है… यह तापमान को स्थिर रखने में मदद करती है।
त्याग एवं लाभ
लेकिन यह सब कुछ जादू जैसा नहीं है… आईआर लैंपों का उपयोग करने से प्रक्रिया में कुछ बदलाव आ जाते हैं… आपको उस लंबे समय का त्याग करना ही पड़ता है… जो कि भारी ओवनों में लगता है… सब कुछ तेजी से ही हो जाता है… इसलिए आपको गैस-प्रवाह-दरों को समायोजित करना ही पड़ता है… यदि आप बिना समायोजन के ही इसे उपयोग में लाएंगे, तो आपके सब्सट्रेट पर असमान आकार के नैनोट्यूब ही बनेंगे…
थोड़ा समायोजन आवश्यक है… लेकिन एक बार जब आप इसे सही तरीके से सेट कर लें, तो इसका लाभ तो निश्चित ही है।