نینو اسکیل مینوفیکچرنگ / نینو مینوفیکچرنگ

ہمارے نینو میٹر کی لمبائی کے پیمانے کے پرزے اور مصنوعات NANOSCALE مینوفیکچرنگ / NANOMANUFACTURING کا استعمال کرتے ہوئے تیار کی جاتی ہیں۔ یہ علاقہ ابھی ابتدائی دور میں ہے، لیکن مستقبل کے لیے بہت بڑے وعدے رکھتا ہے۔ مالیکیولر انجنیئرڈ ڈیوائسز، ادویات، روغن... وغیرہ۔ تیار کیا جا رہا ہے اور ہم مقابلہ سے آگے رہنے کے لیے اپنے شراکت داروں کے ساتھ مل کر کام کر رہے ہیں۔ ذیل میں کچھ تجارتی طور پر دستیاب پروڈکٹس ہیں جو ہم فی الحال پیش کرتے ہیں:

 

 

 

کاربن نانوٹوبس

 

نینو پارٹیکلز

 

نینو فیز سیرامکس

 

ربڑ اور پولیمر کے لیے CARBON BLACK REINFORCEMENT 

 

NANOCOMPOSITES in ٹینس بالز، بیس بال کے بلے، موٹر سائیکلیں اور بائک

 

ڈیٹا اسٹوریج کے لیے MAGNETIC NANOPARTICLES 

 

NANOPARTICLE catalytic کنورٹرز

 

 

 

نینو میٹریل چار اقسام میں سے کوئی بھی ہو سکتا ہے، یعنی دھاتیں، سیرامکس، پولیمر یا مرکب۔ عام طور پر، NANOSTRUCTURES 100 نینو میٹر سے کم ہیں۔

 

 

 

نینو مینوفیکچرنگ میں ہم دو میں سے ایک طریقہ اختیار کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ہمارے اوپر سے نیچے کے نقطہ نظر میں ہم ایک سلیکون ویفر لیتے ہیں، چھوٹے مائیکرو پروسیسرز، سینسرز، پروبس بنانے کے لیے لتھوگرافی، گیلے اور خشک اینچنگ کے طریقے استعمال کرتے ہیں۔ دوسری طرف، ہمارے نیچے سے اوپر والے نینو مینوفیکچرنگ کے نقطہ نظر میں ہم چھوٹے آلات بنانے کے لیے ایٹموں اور مالیکیولز کا استعمال کرتے ہیں۔ مادے کی طرف سے ظاہر کی جانے والی کچھ جسمانی اور کیمیائی خصوصیات میں انتہائی تبدیلیاں آ سکتی ہیں کیونکہ ذرات کا سائز جوہری طول و عرض کے قریب پہنچتا ہے۔ ان کی میکروسکوپک حالت میں مبہم مواد ان کے نانوسکل میں شفاف ہوسکتے ہیں۔ وہ مواد جو میکروسٹیٹ میں کیمیاوی طور پر مستحکم ہیں ان کے نانوسکل میں آتش گیر ہو سکتے ہیں اور برقی طور پر موصل مواد موصل بن سکتے ہیں۔ فی الحال مندرجہ ذیل تجارتی مصنوعات میں سے ہیں جو ہم پیش کرنے کے قابل ہیں:

 

 

 

کاربن نانوٹوب (CNT) ڈیوائسز / نانوٹوبس: ہم کاربن نانوٹوبس کو گریفائٹ کی نلی نما شکلوں کے طور پر تصور کر سکتے ہیں جس سے نانوسکل آلات بنائے جا سکتے ہیں۔ CVD، گریفائٹ کی لیزر ایبلیشن، کاربن آرک ڈسچارج کو کاربن نانوٹوب ڈیوائسز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نانوٹوبس کو سنگل والڈ نانوٹوبس (SWNTs) اور ملٹی والڈ nanotubes (MWNTs) کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے اور دوسرے عناصر کے ساتھ ڈوپ کیا جا سکتا ہے۔ کاربن نانوٹوبس (CNTs) ایک نانو اسٹرکچر کے ساتھ کاربن کے الاٹروپس ہیں جن کی لمبائی سے قطر کا تناسب 10,000,000 سے زیادہ اور 40,000,000 اور اس سے بھی زیادہ ہوسکتا ہے۔ ان بیلناکار کاربن مالیکیولز میں ایسی خصوصیات ہیں جو انہیں نینو ٹیکنالوجی، الیکٹرانکس، آپٹکس، فن تعمیر اور مادی سائنس کے دیگر شعبوں میں استعمال میں ممکنہ طور پر مفید بناتی ہیں۔ وہ غیر معمولی طاقت اور منفرد برقی خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں، اور حرارت کے موثر موصل ہیں۔ نانوٹوبس اور کروی بکی بالز فلرین ساختی خاندان کے رکن ہیں۔ بیلناکار نانوٹوب کا عام طور پر کم از کم ایک سرہ بکی بال کی ساخت کے نصف کرہ سے بند ہوتا ہے۔ نانوٹوب کا نام اس کے سائز سے اخذ کیا گیا ہے، کیونکہ ایک نینو ٹیوب کا قطر چند نینو میٹر کی ترتیب میں ہوتا ہے، جس کی لمبائی کم از کم کئی ملی میٹر ہوتی ہے۔ نینو ٹیوب کے بندھن کی نوعیت کو مداری ہائبرڈائزیشن کے ذریعے بیان کیا گیا ہے۔ نانوٹوبس کا کیمیائی بانڈنگ مکمل طور پر SP2 بانڈز پر مشتمل ہوتا ہے، جیسا کہ گریفائٹ سے ملتا ہے۔ یہ بانڈنگ ڈھانچہ، ہیروں میں پائے جانے والے sp3 بانڈز سے زیادہ مضبوط ہے، اور مالیکیولز کو ان کی منفرد طاقت فراہم کرتا ہے۔ نانوٹوبس قدرتی طور پر اپنے آپ کو وان ڈیر والز فورسز کے ذریعے پکڑی ہوئی رسیوں میں سیدھ میں رکھتی ہیں۔ زیادہ دباؤ کے تحت، نانوٹوبس آپس میں ضم ہو سکتے ہیں، sp3 بانڈز کے لیے کچھ sp2 بانڈز کی تجارت کر سکتے ہیں، جس سے ہائی پریشر نینو ٹیوب لنکنگ کے ذریعے مضبوط، لامحدود لمبائی والی تاریں پیدا کرنے کا امکان ملتا ہے۔ کاربن نانوٹوبس کی طاقت اور لچک انہیں دوسرے نانوسکل ڈھانچے کو کنٹرول کرنے میں ممکنہ استعمال کا باعث بنتی ہے۔ 50 اور 200 GPa کے درمیان تناؤ کی طاقت کے ساتھ سنگل دیواروں والے نانوٹوبس تیار کیے گئے ہیں، اور یہ قدریں کاربن ریشوں کے مقابلے میں تقریباً ایک ترتیب سے زیادہ ہیں۔ لچکدار ماڈیولس کی قدریں 1 Tetrapascal (1000 GPa) کے آرڈر پر ہیں جن میں تقریباً 5% سے 20% کے درمیان فریکچر اسٹرینز ہیں۔ کاربن نانوٹوبس کی نمایاں میکانکی خصوصیات ہمیں انہیں سخت کپڑوں اور کھیلوں کے سامان، جنگی جیکٹس میں استعمال کرنے پر مجبور کرتی ہیں۔ کاربن نانوٹوبس میں ہیرے کے مقابلے کی طاقت ہوتی ہے، اور انہیں چھرا پروف اور بلٹ پروف لباس بنانے کے لیے کپڑوں میں باندھا جاتا ہے۔ پولیمر میٹرکس میں شامل ہونے سے پہلے CNT مالیکیولز کو آپس میں جوڑ کر ہم ایک انتہائی اعلی طاقت کا مرکب مواد تشکیل دے سکتے ہیں۔ یہ CNT کمپوزٹ 20 ملین psi (138 GPa) کے آرڈر پر ٹینسائل طاقت کا حامل ہو سکتا ہے، انجینئرنگ ڈیزائن میں انقلاب برپا کر سکتا ہے جہاں کم وزن اور زیادہ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ کاربن نانوٹوبس غیر معمولی موجودہ ترسیل کے طریقہ کار کو بھی ظاہر کرتے ہیں۔ ٹیوب محور کے ساتھ گرافین کے طیارہ (یعنی ٹیوب کی دیواروں) میں ہیکساگونل اکائیوں کی سمت بندی پر منحصر ہے، کاربن نانوٹوبس یا تو دھاتوں یا سیمی کنڈکٹرز کی طرح برتاؤ کر سکتے ہیں۔ کنڈکٹر کے طور پر، کاربن نانوٹوبس میں بہت زیادہ برقی کرنٹ لے جانے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ کچھ نانوٹوبس چاندی یا تانبے کے مقابلے میں موجودہ کثافت کو 1000 گنا زیادہ لے جانے کے قابل ہو سکتے ہیں۔ پولیمر میں شامل کاربن نانوٹوبس اپنی جامد بجلی خارج کرنے کی صلاحیت کو بہتر بناتے ہیں۔ اس میں آٹوموبائل اور ہوائی جہاز کے ایندھن کی لائنوں اور ہائیڈروجن سے چلنے والی گاڑیوں کے لیے ہائیڈروجن اسٹوریج ٹینک کی تیاری میں ایپلی کیشنز ہیں۔ کاربن نانوٹوبس نے مضبوط الیکٹران فونون گونج کو ظاہر کیا ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ بعض براہ راست کرنٹ (DC) تعصب اور ڈوپنگ حالات کے تحت ان کا کرنٹ اور اوسط الیکٹران کی رفتار، نیز ٹیراہرٹز فریکوئنسیوں پر ٹیوب پر الیکٹران کا ارتکاز۔ ان گونجوں کو ٹیرا ہرٹز ذرائع یا سینسر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹرانزسٹرز اور نینو ٹیوب انٹیگریٹڈ میموری سرکٹس کا مظاہرہ کیا گیا ہے۔ کاربن نانوٹوبس کو جسم میں منشیات لے جانے کے لیے ایک برتن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ نانوٹوب منشیات کی خوراک کو اس کی تقسیم کو مقامی بنا کر کم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کم مقدار میں استعمال ہونے والی دوائیوں کی وجہ سے یہ معاشی طور پر بھی قابل عمل ہے۔۔ دوائی کو یا تو نینو ٹیوب کے ساتھ منسلک کیا جا سکتا ہے یا اسے پیچھے کیا جا سکتا ہے، یا اصل میں دوائی کو نینو ٹیوب کے اندر رکھا جا سکتا ہے۔ بلک نانوٹوبس نانوٹوبس کے غیر منظم ٹکڑوں کا ایک ماس ہیں۔ بلک نینو ٹیوب مواد انفرادی ٹیوبوں کی طرح تناؤ کی طاقت تک نہیں پہنچ سکتے ہیں، لیکن اس طرح کے مرکبات اس کے باوجود بہت سی ایپلی کیشنز کے لیے کافی طاقت پیدا کر سکتے ہیں۔ بلک کاربن نانوٹوبس کو پولیمر میں مرکب ریشوں کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہے تاکہ بلک مصنوعات کی مکینیکل، تھرمل اور برقی خصوصیات کو بہتر بنایا جا سکے۔ انڈیم ٹن آکسائیڈ (ITO) کو تبدیل کرنے کے لیے کاربن نانوٹوبس کی شفاف، کوندکٹو فلموں پر غور کیا جا رہا ہے۔ کاربن نانوٹوب فلمیں میکانکی طور پر ITO فلموں سے زیادہ مضبوط ہوتی ہیں، جو انہیں اعلیٰ قابل اعتماد ٹچ اسکرینوں اور لچکدار ڈسپلے کے لیے مثالی بناتی ہیں۔ کاربن نانوٹوب فلموں کی پرنٹ ایبل پانی پر مبنی سیاہی ITO کو تبدیل کرنے کے لیے مطلوب ہے۔ نینو ٹیوب فلمیں کمپیوٹر، سیل فون، اے ٹی ایم وغیرہ کے لیے ڈسپلے میں استعمال کا وعدہ ظاہر کرتی ہیں۔ الٹرا کیپیسیٹرز کو بہتر بنانے کے لیے نانوٹوبس کا استعمال کیا گیا ہے۔ روایتی الٹرا کیپیسیٹرز میں استعمال ہونے والے فعال چارکول میں سائز کی تقسیم کے ساتھ بہت سی چھوٹی کھوکھلی جگہیں ہوتی ہیں، جو برقی چارجز کو ذخیرہ کرنے کے لیے ایک ساتھ مل کر ایک بڑی سطح بناتی ہیں۔ تاہم چونکہ چارج کو ایلیمنٹری چارجز یعنی الیکٹرانوں میں مقدار میں رکھا جاتا ہے، اور ان میں سے ہر ایک کو کم از کم جگہ کی ضرورت ہوتی ہے، الیکٹروڈ کی سطح کا ایک بڑا حصہ ذخیرہ کرنے کے لیے دستیاب نہیں ہے کیونکہ کھوکھلی جگہیں بہت چھوٹی ہیں۔ نانوٹوبس سے بنے الیکٹروڈز کے ساتھ، خالی جگہوں کو سائز کے مطابق بنانے کی منصوبہ بندی کی گئی ہے، جس میں صرف چند ایک بہت بڑے یا بہت چھوٹے ہیں اور اس کے نتیجے میں صلاحیت کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ ایک شمسی سیل تیار کیا گیا ہے جو کاربن نانوٹوب کمپلیکس کا استعمال کرتا ہے، جو کاربن نانوٹوبس سے بنا ہوا ہے جو چھوٹے کاربن بکی بالز (جسے Fullerenes بھی کہا جاتا ہے) کے ساتھ مل کر سانپ نما ڈھانچہ بناتا ہے۔ بکی بالز الیکٹرانوں کو پھنساتے ہیں، لیکن وہ الیکٹران کو بہا نہیں سکتے۔ جب سورج کی روشنی پولیمر کو پرجوش کرتی ہے تو بکی بالز الیکٹرانوں کو پکڑ لیتے ہیں۔ نانوٹوبس، تانبے کے تاروں کی طرح برتاؤ کرتے ہوئے، پھر الیکٹران یا کرنٹ بہاؤ بنانے کے قابل ہو جائیں گے۔

 

 

 

نینو پارٹیکلز: نینو پارٹیکلز کو بلک مواد اور جوہری یا سالماتی ڈھانچے کے درمیان ایک پل سمجھا جا سکتا ہے۔ بڑے پیمانے پر مواد میں عام طور پر اس کے سائز سے قطع نظر مستقل جسمانی خصوصیات ہوتی ہیں، لیکن نانوسکل پر ایسا اکثر نہیں ہوتا ہے۔ سائز پر منحصر خصوصیات کا مشاہدہ کیا جاتا ہے جیسے سیمی کنڈکٹر ذرات میں کوانٹم قید، کچھ دھاتی ذرات میں سطح پلازمون گونج اور مقناطیسی مواد میں سپر پیرا میگنیٹزم۔ مواد کی خصوصیات بدل جاتی ہیں کیونکہ ان کا سائز نانوسکل تک کم ہو جاتا ہے اور سطح پر ایٹموں کا فیصد اہم ہو جاتا ہے۔ ایک مائیکرومیٹر سے بڑے بلک مواد کے لیے سطح پر ایٹموں کا فیصد مواد میں موجود ایٹموں کی کل تعداد کے مقابلے میں بہت کم ہے۔ نینو پارٹیکلز کی مختلف اور نمایاں خصوصیات جزوی طور پر مواد کی سطح کے پہلوؤں کی وجہ سے ہیں جو بلک خصوصیات کے بدلے خصوصیات پر حاوی ہیں۔ مثال کے طور پر، بلک کاپر کا موڑنا تقریباً 50 nm پیمانے پر تانبے کے ایٹموں/کلسٹروں کی حرکت کے ساتھ ہوتا ہے۔ 50 nm سے چھوٹے تانبے کے نینو پارٹیکلز کو انتہائی سخت مواد سمجھا جاتا ہے جو بلک کاپر جیسی کمزوری اور لچک کا مظاہرہ نہیں کرتے ہیں۔ خواص میں تبدیلی ہمیشہ ضروری نہیں ہوتی۔ 10 nm سے چھوٹا فیرو الیکٹرک مواد کمرے کے درجہ حرارت کی حرارتی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے اپنی مقناطیسی سمت کو تبدیل کر سکتا ہے، اور انہیں میموری ذخیرہ کرنے کے لیے بیکار بنا دیتا ہے۔ نینو پارٹیکلز کی معطلی ممکن ہے کیونکہ سالوینٹ کے ساتھ ذرہ کی سطح کا تعامل کثافت میں فرق پر قابو پانے کے لیے کافی مضبوط ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں عام طور پر بڑے ذرات کے لیے مواد یا تو ڈوب جاتا ہے یا مائع میں تیرتا ہے۔ نینو پارٹیکلز میں غیر متوقع طور پر نظر آنے والی خصوصیات ہیں کیونکہ وہ اپنے الیکٹرانوں کو محدود کرنے اور کوانٹم اثرات پیدا کرنے کے لیے کافی چھوٹے ہیں۔ مثال کے طور پر سونے کے نینو ذرات محلول میں گہرے سرخ سے سیاہ نظر آتے ہیں۔ بڑے سطح کے رقبے سے حجم کا تناسب نینو پارٹیکلز کے پگھلنے والے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے۔ نینو پارٹیکلز کے حجم کے تناسب سے بہت زیادہ سطح کا رقبہ بازی کے لیے ایک محرک قوت ہے۔ بڑے ذرات کے مقابلے میں کم وقت میں، کم درجہ حرارت پر سائنٹرنگ ہو سکتی ہے۔ یہ حتمی مصنوعات کی کثافت پر اثر انداز نہیں ہونا چاہئے، تاہم بہاؤ کی مشکلات اور نینو پارٹیکلز کے جمع ہونے کا رجحان مسائل کا سبب بن سکتا ہے۔ ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ نینو پارٹیکلز کی موجودگی خود کو صاف کرنے کا اثر دیتی ہے، اور سائز نانورینج ہونے کی وجہ سے ذرات کو دیکھا نہیں جا سکتا۔ زنک آکسائیڈ نینو پارٹیکلز میں یووی بلاک کرنے کی خصوصیات ہوتی ہیں اور انہیں سن اسکرین لوشن میں شامل کیا جاتا ہے۔ مٹی کے نینو پارٹیکلز یا کاربن بلیک جب پولیمر میٹرکس میں شامل ہو جاتے ہیں تو ان سے کمک میں اضافہ ہوتا ہے، جو ہمیں شیشے کی منتقلی کے اعلی درجہ حرارت کے ساتھ مضبوط پلاسٹک پیش کرتے ہیں۔ یہ نینو پارٹیکلز سخت ہیں، اور پولیمر کو اپنی خصوصیات فراہم کرتے ہیں۔ ٹیکسٹائل ریشوں سے منسلک نینو پارٹیکلز سمارٹ اور فعال لباس بنا سکتے ہیں۔

 

 

 

نینو فیز سیرامکس: سیرامک مواد کی تیاری میں نانوسکل ذرات کا استعمال کرتے ہوئے ہم طاقت اور لچک دونوں میں بیک وقت اور بڑا اضافہ کر سکتے ہیں۔ نینو فیز سیرامکس ان کے اعلی سطح سے رقبے کے تناسب کی وجہ سے کیٹالیسس کے لیے بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ Nanophase سیرامک ذرات جیسے SiC بھی دھاتوں جیسے ایلومینیم میٹرکس میں کمک کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔

 

 

 

اگر آپ اپنے کاروبار کے لیے مفید نینو مینوفیکچرنگ کی درخواست کے بارے میں سوچ سکتے ہیں، تو ہمیں بتائیں اور ہمارا ان پٹ وصول کریں۔ ہم ان کو ڈیزائن، پروٹو ٹائپ، تیاری، جانچ اور آپ تک پہنچا سکتے ہیں۔ ہم دانشورانہ املاک کے تحفظ میں بہت اہمیت رکھتے ہیں اور آپ کے لیے خصوصی انتظامات کر سکتے ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ آپ کے ڈیزائن اور مصنوعات کی نقل نہیں کی گئی ہے۔ ہمارے نینو ٹیکنالوجی کے ڈیزائنرز اور نینو مینوفیکچرنگ انجینئرز دنیا کے کچھ بہترین ہیں اور یہ وہی لوگ ہیں جنہوں نے دنیا کے کچھ جدید ترین اور چھوٹے آلات تیار کیے ہیں۔