এই সমীক্ষায়, UV পিকোসেকেন্ড লেজার এচিং প্রযুক্তি কার্বন ন্যানোটিউব/কার্বনিল আয়রন পাউডার (CNTs/CIP) যৌগিক মাইক্রোওয়েভ{0}}শোষক আবরণের উপরিভাগে পর্যায়ক্রমিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে নিযুক্ত করা হয়েছিল, যা সুপারহাইড্রোফোবিসিটি এবং মাইক্রোওয়ের পারফরম্যান্সের সিনারজিস্টিক অপ্টিমাইজেশন অর্জন করে। কলামার মাইক্রোস্ট্রাকচারের লেজার এচিং আবরণের জলের যোগাযোগের কোণকে 71.5 ডিগ্রী থেকে 151.2 ডিগ্রীতে উন্নীত করেছে এবং এর ফলে 1.3 মিমি পুরুত্বে 5.3 গিগাহার্জের একটি কার্যকর শোষণ ব্যান্ডউইথ (EAB) হয়েছে, যা একটি বহুমুখী এবং দক্ষ প্রযুক্তিগত কৌশল অফার করে{6} মাইক্রোওয়েব পরিবেশ বাড়ানোর জন্য আবরণ
মাইক্রোওয়েভ-শোষক আবরণ রাডার স্বাক্ষরকে দমন করতে, যোগাযোগের হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ করতে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দূষণ কমাতে একটি অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে, যা মহাকাশ ও প্রতিরক্ষা খাতে ব্যাপকভাবে প্রযোজ্য করে তোলে। এই আবরণগুলির পরিবেশগত অভিযোজনযোগ্যতা তাদের মাইক্রোওয়েভের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ-শোষণকারী কর্মক্ষমতা এবং এটি তাদের প্রকৌশল প্রয়োগকে সীমিত করে একটি মূল বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। উচ্চতর মাইক্রোওয়েভ শোষণ এবং আবহাওয়া প্রতিরোধের মধ্যে একটি ভারসাম্য অর্জন করা এই ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ। সাম্প্রতিক গবেষণা প্রাথমিকভাবে মাইক্রোওয়েভকে পরিবেশগত অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে-পরিবেশগত অবস্থার সাথে এজেন্ট শোষণ করে-যেমন আংশিকভাবে প্রথাগত ফেরোম্যাগনেটিক এজেন্টকে বৃহত্তর ভৌত রাসায়নিক স্থায়িত্বের অধিকারী উপাদান দিয়ে প্রতিস্থাপন করে-অথবা সমস্ত আবহাওয়ার উপরিভাগের সহ-উপরিস্থিত জলজলতা তৈরি করে। যাইহোক, প্রচলিত পদ্ধতিগুলি প্রায়ই একই সাথে মাইক্রোওয়েভ শোষণ এবং হাইড্রোফোবিসিটি অপ্টিমাইজ করার জন্য সংগ্রাম করে, পাশাপাশি জটিল প্রক্রিয়াকরণ এবং উচ্চ খরচ সম্পর্কিত সমস্যার সম্মুখীন হয়। এটিকে মোকাবেলা করার জন্য, বর্তমান গবেষণায় উদ্ভাবনীভাবে UV পিকোসেকেন্ড লেজার এচিং নিযুক্ত করা হয়েছে যাতে CNTs/CIP কম্পোজিট মাইক্রোওয়েভ-শোষক আবরণের উপরিভাগে পর্যায়ক্রমিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করা হয়, যার ফলে সুপারহাইড্রোফোবিসিটি এবং মাইক্রোওয়েব উভয়েরই একটি সিনারজিস্টিক উন্নতি হয়{1}}।
1. মাইক্রোওয়েভের বৈশিষ্ট্য-শোষণকারী এজেন্ট এবং যৌগিক আবরণের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য
এই সমীক্ষায়, হেটিরোস্ট্রাকচার্ড কার্বন ন্যানোটিউব (CNTs) একটি হেলিকাল রূপবিদ্যা সহ CO₂ থেকে একটি গলিত-লবণ পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রস্তুত করা হয়েছিল এবং যৌগিক মাইক্রোওয়েভ শোষণকারী আবরণ তৈরিতে কার্বনাইল আয়রন পাউডার (সিআইপি) আংশিকভাবে প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল৷ সিএনটি-র অন্তর্ভুক্তি শুধুমাত্র ফিলার সামগ্রীকে হ্রাস করেনি বরং ন্যানোটিউবের অন্তর্নিহিত ফেরোম্যাগনেটিজমের কারণে চৌম্বকীয় ক্ষতির ক্ষমতাও বজায় রাখে। তদুপরি, একটি অবিচ্ছিন্ন পরিবাহী নেটওয়ার্কের গঠন, প্রচুর ইন্টারফেসিয়াল মেরুকরণ, এবং হেলিকাল গঠন দ্বারা প্ররোচিত একাধিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ বিচ্ছুরণ সমষ্টিগতভাবে অস্তরক বৈশিষ্ট্যগুলিকে অপ্টিমাইজ করে, যার ফলে বিশুদ্ধ সিআইপি-এর উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক দ্বারা সৃষ্ট প্রতিবন্ধকতা অসামঞ্জস্য সমস্যাগুলি দূর হয়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্যারামিটার পরিমাপ প্রমাণ করে যে CNTs/CIP যৌগিক আবরণগুলি সুষম অস্তরক এবং চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে, কার্যকর প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ক্ষয়কে সহজতর করে। 1.3 মিমি পুরুত্বে, আবরণটি 4.12 GHz এর একটি কার্যকর শোষণ ব্যান্ডউইথ (EAB) এবং −15.1 dB এর ন্যূনতম প্রতিফলন ক্ষতি (RLₘᵢₙ) অর্জন করেছে, যা চমৎকার মাইক্রোওয়েভ শোষণ কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে।
2. মাইক্রোস্ট্রাকচারের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সিমুলেশন ডিজাইন
আবরণ কার্যক্ষমতার উপর মাইক্রোস্ট্রাকচারের প্রভাব তদন্ত করার জন্য, এই গবেষণাটি দুটি ধরণের পর্যায়ক্রমিক মাইক্রোস্ট্রাকচারে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সিমুলেশন পরিচালনা করার জন্য CST স্টুডিও স্যুট সফ্টওয়্যার নিযুক্ত করেছে: কলামার এবং মধুচক্র। ফলাফলগুলি ইঙ্গিত করে যে এচিং গভীরতা উল্লেখযোগ্যভাবে আবরণের প্রতিফলনকে প্রভাবিত করে, যেখানে মাইক্রোস্ট্রাকচারের পার্শ্বীয় মাত্রাগুলি (যেমন স্তম্ভ ব্যাসার্ধ এবং ব্যবধান) তরঙ্গ শোষণকারী কর্মক্ষমতার উপর তুলনামূলকভাবে সামান্য প্রভাব ফেলে। এর কারণ হল মাইক্রোস্ট্রাকচারের মাত্রা 2-18 GHz ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক ছোট, শক্তিশালী হস্তক্ষেপের প্রভাবগুলি গঠনে বাধা দেয়। সিমুলেশন ফলাফলগুলি দেখায় যে এচিং গভীরতা বৃদ্ধি করা ব্যান্ডউইথকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন না করেই শোষণের শিখর এবং কার্যকরী শোষণ ব্যান্ডউইথ (EAB) উভয়কেই উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সির দিকে নিয়ে যায়। এই ফলাফলগুলি ব্যবহারিক এচিং প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ নির্দেশিকা প্রদান করে: যথাযথভাবে এচিং গভীরতা নিয়ন্ত্রণ করে, আবরণের আসল, চমৎকার তরঙ্গ শোষণকারী কর্মক্ষমতা বজায় রেখে সুপারহাইড্রোফোবিক বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করা সম্ভব।
3. হাইড্রোফোবিক এবং মাইক্রোওয়েভের উপর লেজার এচিং এর প্রভাব-লেপের শোষণকারী বৈশিষ্ট্য
পর্যায়ক্রমিক স্তম্ভ-মতো এবং মৌচাকের মতো- মাইক্রোস্ট্রাকচারগুলি একটি UV পিকোসেকেন্ড লেজার মার্কিং মেশিন ব্যবহার করে আবরণ পৃষ্ঠের উপর সুনির্দিষ্টভাবে তৈরি করা হয়েছিল। SEM এবং 3D মাইক্রোস্কোপির মাধ্যমে চরিত্রায়ন নিশ্চিত করেছে যে লেজার এচিং সঠিকভাবে ডিজাইন করা মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে পারে; খোদাই করা প্রোট্রুশনগুলি অভিন্ন উচ্চতা প্রদর্শন করেছিল এবং পর্যায়ক্রমিক কাঠামোগুলি অক্ষত ছিল। ভেজাতা পরীক্ষায় দেখা গেছে যে আদি আবরণ পৃষ্ঠের জলের যোগাযোগের কোণ ছিল মাত্র 71.5 ডিগ্রি, যেখানে নমুনা A1 এর পৃষ্ঠের জলের যোগাযোগের কোণ লেজার এচিং পিলারের মতো কাঠামোর- পরে 151.2 ডিগ্রিতে পৌঁছেছে, যা চমৎকার সুপারহাইড্রোফোবিসিটি প্রদর্শন করে। স্ট্রাকচারাল প্যারামিটারের বিশ্লেষণ ইঙ্গিত করে যে স্তম্ভের মতো কাঠামোগুলি মধুচক্রের মতো কাঠামোর তুলনায় উচ্চতর হাইড্রোফোবিসিটি প্রদান করে{11}}; একটি স্থিতিশীল ক্যাসি অবস্থা-এবং এইভাবে নির্ভরযোগ্য সুপারহাইড্রোফোবিসিটি-অর্জিত হতে পারে যখন d/c অনুপাত 0.15 এর নিচে এবং উচ্চতা 100-180 μm সীমার মধ্যে পড়ে। উল্লেখযোগ্যভাবে, মাইক্রোওয়েভ{18}}শোষণকারী কর্মক্ষমতার উপর লেজার এচিংয়ের প্রভাব ছিল নগণ্য। নমুনা B4 ব্যতীত, যেটি অতিরিক্ত-এচিংয়ের কারণে উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতি দেখায়, অন্যান্য সমস্ত নমুনাগুলি ভাল মাইক্রোওয়েভ শোষণকারী বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখে-। A4 এবং B4 নমুনার কার্যকরী শোষণ ব্যান্ডউইথ (EAB) যথাক্রমে 5.2 GHz এবং 5.3 GHz এ পৌঁছেছে, অন্যান্য রিপোর্ট করা মাইক্রোওয়েভ শোষণকারী আবরণগুলিকে ছাড়িয়ে গেছে- 1.5 মিলিমিটারের নিচে পুরুত্বের সাথে। এটি প্রমাণ করে যে লেজার এচিং হাইড্রোফোবিক মাইক্রোস্ট্রাকচারের দক্ষ এবং সুনির্দিষ্ট বানোয়াট সক্ষম করে যখন মাইক্রোওয়েভ শোষণকারী কর্মক্ষমতা সংরক্ষণ করে{31}}।
এই অধ্যয়নটি একটি সহজ এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য কৌশল তৈরি করেছে যাতে UV পিকোসেকেন্ড লেজার এচিং ব্যবহার করে CNTs/CIP{0}}প্রবলিত পলিইউরেথেন আবরণের উপরিভাগে সুনির্দিষ্টভাবে পর্যায়ক্রমিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করা যায়, যার ফলে পৃষ্ঠের হাইড্রোফোবিসিটি এবং মাইক্রোওয়েভের কর্মক্ষমতার সিনারজিস্টিক অপ্টিমাইজেশন অর্জন করা হয়। মূল অনুসন্ধানগুলি নিম্নরূপ: (1) লেজার-এচড কলামার মাইক্রোস্ট্রাকচারগুলি জলের যোগাযোগের কোণকে 71.5 ডিগ্রী থেকে 151.2 ডিগ্রীতে বাড়িয়েছে, অতিরিক্ত ফ্লোরিনেশনের প্রয়োজন ছাড়াই সুপারহাইড্রোফোবিসিটি সক্ষম করে; (2) 1.3 মিমি পুরুত্বে, অপ্টিমাইজড মাইক্রোস্ট্রাকচার আবরণ 5.3 GHz এর একটি কার্যকর শোষণ ব্যান্ডউইথ (EAB) অর্জন করেছে-এই পুরুত্বের জন্য সর্বাধিক প্রশস্ত রিপোর্ট করা হয়েছে{10}}যখনও এটির অন্তর্নিহিত মাইক্রোওয়েভ শোষণ ক্ষমতা সম্পূর্ণরূপে বজায় রাখা হয়েছে; (3) এই কৌশলটি এর বহুমুখিতা, বস্তুগত স্বাধীনতা, এবং উচ্চ নির্ভুলতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে, যা বিদ্যমান মাইক্রোওয়েভ শোষণ সিস্টেমগুলিকে আপগ্রেড করার এবং উচ্চ আর্দ্রতা, ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য বহুমুখী সমন্বিত ডিভাইস তৈরি করার জন্য প্রতিশ্রুতিশীল সম্ভাবনার প্রস্তাব করে৷ ভবিষ্যত গবেষণা বিভিন্ন মাইক্রোওয়েভ শোষণকারী ফিলার সিস্টেমের জন্য লেজার এচিং প্যারামিটারের অপ্টিমাইজেশনকে আরও অন্বেষণ করতে পারে এবং স্মার্ট স্টিলথ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সুরক্ষার জন্য বহুমুখী সমন্বিত আবরণে প্রযুক্তির প্রয়োগকে প্রসারিত করতে পারে।
