နာနိုနည်းပညာ: တည်းဖြတ်မှု မူကွဲများ

== အရောင်နှင့် ပုံပန်းသဏ္ဍာန်ပုံပန်းသဏ္ဌာန် ==

ကော်လွိုက်တက်စ် အခြေအနေတွင် နာနိုအမှုန်တို့၏ အရောင်(Luster, color of particles in colloidal)မှာ ၎င်းတို့၏ အရွယ်နှင့် ပုံပန်းသဏ္ဍာန်ပုံပန်းသဏ္ဌာန်(Size and Shape) ပေါ်မူတည်၍ အမျိုးမျိုးပြောင်းလဲ တတ်ကြပေသည်။ ဥပမာ- ရွှေသတ္တု၏ နာနိုအမှုန်(Gold Nanoparticles) အရောင်(Luster, color of colloidal)သည် အနီ(Red)၊ အပြာ(Blue)၊ အပြာနု(Light Blue) စသည်ဖြင့် အမျိုးမျိုး ရှိနိုင်ပေသည်။ နန်နို-ဒြပ်ပစ္စည်းတို့သည် အလွန်ပေါ့ပါးခြင်း၊ အပူစီးကူးမှုကောင်းခြင်း၊ လျှပ်စီးမှုကောင်းခြင်းတို့မှာ မူလသတ္တု၏ဂုဏ်သတ္တိထက် များစွာသာလွန်ပေသည်။ ၎င်းဒြပ်ပစ္စည်း ထုတ်လုပ်မှု့ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာမည့်ဆိုးကျိုးမှာလည်း လက်ရှိလေ့လာစမ်းသပ်ချက်များအရ ပြောပလောက်အောင် မတွေ့ရသေးချေ။

အက်တမ်တစ်ခု၏ ဖွဲ့စည်းတည်ရှိနေပုံမှာ နေစကြဝဠာကို ချုံ့ထားသည်နှင့် ပုံသဏ္ဍာန်ဆင်တူလှပေသည်။ပုံသဏ္ဌာန်ဆင်တူလှပေသည်။ [[နေအဖွဲ့အစည်း|နေစကြဝဠာ]]တွင်လည်း [[ဂြိုဟ်]]များသည် မိမိတို့၏ပတ်လမ်းအတိုင်း အကွာအဝေးအမျိုးမျိုးမှ နေကိုပတ်၍သွားသကဲ့သို့ အက်တမ်တစ်ခုတွင်လည်း အလယ်ဗဟိုရှိအမြုတေကို အီလက်ထရွန်များက မိမိတို့၏ပတ်လမ်းအတိုင်း ဦးတည်ချက်အမျိုး မျိုးနှင့် လှည့်ပတ်နေကြ၏။ ဤအချက်ကို ထောက်ရှု့ခြင်းအားဖြင့် အက်တမ်တစ်ခုသည် လုံးဝန်း၍အသားပြည့်နေသော အစိုင်အခဲမဟုတ်ပဲ ၎င်းအတွင်းရှိ နေရာအများစု (၉၉.၉၉%)မှာ မည်သည့်အရာမျှမရှိသော ဗလာနယ်သာဖြစ်ကြောင်းကို အလွယ်တကူ သိရှိနိုင်ပေသည်။

အက်တမ်များတွင် အမြုတေအား ဝန်းရံလှည့်ပတ်နေသော ဝန်းရံလွှာရှိ အီလက်ထရွန်များသည် ဒြပ်စင်တို့၏ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ထူးခြားသည့်ဝိသေသတို့ကို အဆုံးအဖြတ်ပေးရာတွင် အဓိကနေရာမှ ပါဝင်၏။ အက်တမ်၏အပြင်ဘက်ဆုံး ဝန်းရံလွှာရှိအီလက်ထရွန်ကို ဗေးလင့်အီလက်ထရွန် (Valence Electron) ဟုခေါ်ဆို၏။ ၎င်းဗေးလင့်အီလက်ထရွန်များသည် ဒြပ်စဉ်၏ ဓါတုဗေလင်စီ (Chemical Valency) မည်မျှဖြစ်သည်နှင့် ဒြပ်စင်တစ်ခုနှင့်တစ်ခုမည်သည့်အချိုးနှင့် ပေါင်းစည်းပြီး မည်ကဲ့သို့သောဓာတုဒြပ်ပေါင်း (Chemical Compound) ဖြစ်ပေါ်မည်ကိုလည်းဖော်ညွှန်း၏။ ဒြပ်စင်အချို့၏အက်တမ်များသည် ၎င်းတို့၏အပြင်ဘက်ဆုံးအလွှာရှိ အီလက်ထရွန်များကို အခြားအက်တမ်တစ်ခုသို့ ပေးလိုက်ခြင်းအားဖြင့် လျှပ်စစ်အဖိုဓာတ်ကဲသောအိုင်းယွန်း (Positive ion) များဖြစ်လာကြ၏။ အီလက်ထရွန်ကို ရယူလိုက်သောအခြားအက်တမ်မှာမူ လျှပ်စစ်အမဓာတ်ကဲသောအိုင်းယွန်း (Negative ion) ဖြစ်လာ၏။ သတ္တုအစိုင်အခဲများတွင်မူ ဗေးလင့်အီလက်ထရွန်များသည် အက်တမ်တစ်ခုမှတစ်ခုသို့ ပေးခြင်းယူခြင်းမပြုကြချေ။ သတ္တု၏အဖိုအိုင်းယွန်း၏ဘေးပတ်လည်တွင် ဘုံအဖြစ်လွတ်လပ်စွာ သွားလာလှုပ်ရှားခြင်းပြုကြ၏။ ဤကဲ့သို့ဖြစ်ပေါ်လာသော အီလက်ထရွန်အစုအဝေးကြီးကို အီလက်ထရွန်တိမ်တိုက် (Electron Cloud) (ဝါ) အီလက်ထရွန်ဓာတ်ငွေ့ (Electron Gas) ဟုလည်းခေါ်ကြ၏။ ဤသို့ဗေးလင့်အီလက်ထရွန်များသည် ဘုံတိမ်တိုက်ဖြစ်သွားသည့်အတွက် ကျန်အစိတ်အပိုင်းသည် လျှပ်စစ်အဖိုဓာတ်ရှိသောအိုင်းယွန်း များဖြစ်လာကြ၏။ ထိုအဖိုဓာတ်ရှိသောအိုင်းယွန်းများနှင့် ၎င်းတို့ကိုဝန်းရံထားသည့် လျှပ်စစ်အမဓာတ်ရှိသော အီလက်ထရွန်တိမ်တိုက်တို့သည် လျှပ်စစ်တည်ငြိမ်ဆွဲငင်အား (Electrostatic Attraction) ဖြင့် အပြန်အလှန်ဆွဲငင်ခြင်းဖြစ်ကြပြီး ခိုင်ခံ့သောပေါင်းစည်းမှုကိုဖြစ်ပေါ်စေ၏။ ဤသို့ဖြစ်ပေါ်လာသော ပေါင်းစည်းမှုမျိုးကို သတ္တုစည်းဟုခေါ်၏။ သတ္တုစည်းကြောင့် သတ္တုများသည် လျှပ်စစ်စီးမှုကောင်းခြင်း၊ သတ္တုများကိုမကွဲမအက်စေပဲ အလိုရှိသည့်အတိုင်းပုံသဏ္ဍာန်ရအောင်အလိုရှိသည့်အတိုင်းပုံသဏ္ဌာန်ရအောင် ပလတ်စတစ်ပုံပြောင်းလဲခြင်း (Plastic Deformation) တို့ကိုပြုလုပ်နိုင်ပေသည်။

သမားရိုးကျဓါတုဓာတ်လျှော့ခြင်း (Chemical Reduction) နည်းစဉ်များသည် အန္တရာယ်များသော ဓါတုဗေဒပစ္စည်းများကို အသုံးပြုရသည့်အတွက် ဖြစ်ပေါ်လာမည့် ဒြပ်ပစ္စည်းအသစ်၏ မျက်နှာပြင်တွင် ဓါတုအဆိပ်ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည့်အပြင် နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်းအသစ်၏ အရွယ်ပမာဏနှင့် ပုံပန်းသဏ္ဍာန်ကိုလည်းပုံပန်းသဏ္ဌာန်ကိုလည်း ထိန်းသိမ်း (Control) ရန် မစွမ်းဆောင်နိုင်ချေ။ သတ္တုအောက်ဆိုဒ် နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်းများသည် အာရုံခံကိရိယာများ (Sensors)၊ အလင်းလွှတ်ပစ္စည်းများ (Light Emitting Devices)၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းစေသောပစ္စည်းများ (Energy Saving and Harvesting Devices) ထုတ်လုပ်ခြင်းတို့တွင် များစွာအကျိုးပြုနိုင်ပေသည်။

လက်ရှိကာလတွင် Pulsed Nd:YAG လေဆာ Ablation နည်းစနစ်ကိုသုံး၍ အရည်ကြားခံနယ်တွင် သတ္တုနှင့်သတ္တုအောက်ဆိုဒ် နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်း (metal oxide Nanoparticles) များဖြစ်ပေါ်စေခြင်း နှင့် အရွယ်အစားထိန်းချုပ်ခြင်းမှာ နည်းနိဿယအသစ်၊ နည်းစနစ်အသစ် (New Technique) ဖြစ်ပေသည်။ နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်းတို့၏ အရွယ်ပမာဏ၊ ပုံပန်းသဏ္ဍာန်၊ပုံပန်းသဏ္ဌာန်၊ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံတို့မှာ လေဆာဓာတ်ရောင်ခြည်၏ အတိုင်းအတာဘောင်၊ သက်မှတ်ချက်အတိုင်းအတာဘောင် များပေါ်တွင်များစွာ မူတည်နေပေသည်။ အထူးသဖြင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ပေးမှုပုံစံ၊ ဓာတ်ရောင်ခြည် လှိုင်းတွန့် တစ်ခုနှင့်တစ်ခုအကွာအဝေး (ဝါ) လှိုင်းအလျား၊ ဓာတ်ရောင်ခြည်လှိုင်း၏အကျယ်၊ ဓာတ်ရောင်ခြည်လှိုင်း သက်ရောက်မှုအကြိမ်ပေါင်း၊ အရည်ကြားခံ၏ အပူချိန်၊ ပြုလုပ်စမ်းသပ်သည့် သတ္တုမျက်နှာပြင် အထက်ထားရှိသည့် ကြားခံအရည်၏ အမြင့်၊ အသုံးပြုသည့်ဓာတ်ကူ ပစ္စည်း၏ပြင်းအား စသည်တို့ကိုဂရုပြုရပေမည်။

ထုတ်လုပ်မည့်နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်း၏ အရွယ်အစား၊ ပုံပန်းသဏ္ဍာန်၊ပုံပန်းသဏ္ဌာန်၊ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံတို့ကို ထိန်းချုပ်နိုင်ရန်အတွက် လေဆာဓာတ်ရောင်ခြည်၏ အတိုင်းအတာဘောင်၊ သတ်မှတ်ချက် အတိုင်းအတာဘောင်ကို ပမာဏများများ အသုံးပြုနိုင်ခြင်းကပင်လျှင် ယခုလေ့လာမှု၏ အကျိုးရလာဒ် ဖြစ်ပေသည်။ ထုတ်လုပ်လိုက်သော နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်းမှာလည်း သေးသောအရွယ် ပမာဏရှိခြင်း၊ ကျဉ်းသောပျံ့နှံ့မှုရှိခြင်း၊ ဒြပ်ပစ္စည်းမျက်နှာပြင်တွင်လည်း ဓါတုအဆိပ်အတောက် မဖြစ်ခြင်းတို့ကိုရရှိပေသည်။ ယခုလေ့လာမှုတွင် သတ္တုအောက်ဆိုဒ်နန်နိုဒြပ်ပစ္စည်းအချို့ ဖန်တီးဖြစ်ပေါ်ခြင်းနှင့် ၎င်းတို့၏သွင်ပြင်လက္ခဏာများကို စူးစမ်းမှုများပါဝင်ပေသည်။