The Day That Was – 18 Mar 2021

1. हाय इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी ट्रान्झिस्टरसाठी नवीन तंत्रज्ञान भारताला पॉवर ट्रान्झिस्टर तंत्रज्ञानावर स्वावलंबी बनवेल:
   बेंगळुरूच्या वैज्ञानिकांनी एक अत्यंत विश्वसनीय, हाय इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी ट्रान्झिस्टर (एचईएमटी) विकसित केला आहे जो सामान्यपणे ऑफ डिव्हाइस असतो आणि 4 ए पर्यंत प्रवाह स्विच करू शकतो आणि 600 व्हीवर चालतो. गॅलियम नायट्राइड (जीएएन) पासून बनविलेले हे प्रथम स्वदेशी एचईएमटी डिव्हाइस इलेक्ट्रिक कार, लोकोमोटिव्ह्ज, पॉवर ट्रान्समिशन आणि इतर भागात उपयुक्त आहे ज्यामध्ये उच्च व्होल्टेज आणि उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विचिंगची आवश्यकता असते जे पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये आवश्यक अशा स्थिर आणि कार्यक्षम ट्रान्झिस्टरच्या आयातीवरील खर्च कमी करेल.

पॉवर इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम कार्यक्षम स्विचिंग कार्यक्षमतेसाठी ऑफ-स्टेटमध्ये उच्च ब्लॉकिंग व्होल्टेज आणि ओएन-स्टेटमध्ये उच्च वर्तमान मागणी करतात. अ‍ॅल्युमिनियम गॅलियम नायट्राइड / गॅलियम नायट्राइड (AIGaN/GaN) ने बनविलेले एचईएमटी नावाचे विशिष्ट ट्रान्झिस्टर सिलिकॉन-आधारित ट्रान्झिस्टरच्या तुलनेत एक धार प्रदान करतात कारण ते सिस्टीमला खूप उच्च व्होल्टेजवर ऑपरेट करण्यास परवानगी देतात, वेगवान चालू करतात आणि कमी जागा व्यापतात. व्यावसायिकरित्या उपलब्ध असलेल्या AIGaN/GaN एचईएमटी ट्रान्झिस्टरला सामान्यपणे बंद स्थितीत ठेवण्यासाठी तंत्राचा वापर करतात, ज्यामुळे डिव्हाइसची स्थिरता, कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता यावर परिणाम होतो.

विकसित तंत्रज्ञानाचा प्रकार हा प्रथम प्रकार आहे, ज्यामध्ये टेरनरी ऑक्साईड (ऑक्साईड मॅट्रिक्स किंवा अल, टीआय आणि ओ मध्ये एकत्रित केलेल्या दोन भिन्न धातूंच्या आयन बनलेले) नावाचे एक प्रकारचे रसायन वापरलेले आहे, जे मोठ्या प्रमाणात चार्ज एकाग्रता असणार्‍या सामग्रीसारखे वर्तन करते (पी) -प्रकारची सामग्री). हे कार्यक्षम उर्जा स्विचिंग सिस्टमच्या विकासास परवानगी देणारी, ई-मोड एचईएमटीसाठी वापरल्या जाणार्‍या औद्योगिक तंत्राच्या अंतर्गत विश्वसनीयता आणि कार्यक्षमतेच्या समस्यांपासून दूर आहे.

New technology for High Electron Mobility Transistor will make India self-reliant in power transistor technology:
Scientists from Bangalore have developed a highly reliable, High Electron Mobility Transistor (HEMTs) that is a normally OFF device and can switch currents up to 4A and operates at 600V. This first-ever indigenous HEMT device made from gallium nitride (GaN) is useful in electric cars, locomotives, power transmission and other areas requiring high voltage and high-frequency switching would reduce the cost of importing such stable and efficient transistors required in power electronics.

Power electronic systems demand high blocking voltage in OFF-state and high current in ON-state for efficient switching performance. Specific transistors called HEMTs made of aluminium gallium nitride/ gallium nitride (AlGaN/GaN) provides an edge over silicon-based transistors as they allow the systems to operate at very high voltages, switch ON and OFF faster, and occupy less space. Commercially available AlGaN/GaN HEMTs use techniques to keep the transistor in normally OFF state, which affects the stability, performance and reliability of the device.

The developed technology is a first of its kind, which uses a type of chemical called ternary oxide (composed of two different metal ions combined in an oxide matrix or Al, Ti and O), which behaves like material having larger positive charge concentration (p-type material). It does away with intrinsic reliability and performance issues of the in-use industrial techniques for e-mode HEMTs, allowing the development of efficient power switching systems.

2. कार्बन कॅप्चर आणि रूपांतरणासाठी उपाय प्रदान करण्यासाठी कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण:
   वातावरणात कार्बन डाय ऑक्साईड हस्तगत करण्यासाठी, प्रकाश संश्लेषण नावाच्या वातावरणात कार्बन डाय ऑक्साईड कमी करण्याच्या निसर्गाच्या स्वतःच्या प्रक्रियेची नक्कल करण्याची शास्त्रज्ञांना एक पद्धत सापडली आहे. हे कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण (एपी) सौर ऊर्जेचा वापर करते आणि कॅप्चर केलेले कार्बन डाय ऑक्साईड कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) मध्ये रूपांतरित करते, ज्यास अंतर्गत ज्वलन इंजिनसाठी इंधन म्हणून वापरले जाऊ शकते.

कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण (एपी) मध्ये, वैज्ञानिक नैसर्गिक प्रकाश संश्लेषण मध्ये परंतु मूलभूत सोप्या नॅनोस्ट्रक्चर्ससह मूलत: समान मूलभूत प्रक्रिया करीत आहेत. तथापि, एपी पार पाडण्यासाठी यशस्वी उत्प्रेरक म्हणून अनेक अडथळे पार करू शकतात.

Artificial photosynthesis to provide solutions for carbon capture and conversion:
Scientists have found a method to mimic nature’s own process of reducing carbon dioxide in the atmosphere, namely photosynthesis, to capture excess carbon dioxide in the atmosphere. This artificial photosynthesis (AP) harnesses solar energy and converts the captured carbon dioxide to carbon monoxide (CO), which can be used as a fuel for internal combustion engines.

In artificial photosynthesis (AP), scientists are essentially conducting the same fundamental process in natural photosynthesis but with simpler nanostructures. However, there are plenty of hurdles to overcome as a successful catalyst to carry out AP.

3. रोग शोधण्यासाठी कमी किमतीच्या स्मार्ट नॅनो उपकरणांवर काम करणार्‍या संशोधकाला एसईआरबी महिला उत्कृष्टता पुरस्कार :
   हैदराबादच्या नॅशनल इंस्टिट्यूट ऑफ अ‍ॅनिमल बायोटेक्नॉलॉजी (एनआयएबी) चे वैज्ञानिक डॉ. सोनू गांधी यांनी नुकतीच संधिवात (आरए), हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी रोग (सीव्हीडी) आणि जपानी एन्सेफलायटीस (जेई) शोधण्यासाठी स्मार्ट नॅनोडेव्हिस विकसित केले आहे. प्रतिष्ठित एसईआरबी महिला उत्कृष्टता पुरस्काराने सन्मानित करण्यात आले आहे.

विज्ञान आणि अभियांत्रिकी संशोधन मंडळ (एसईआरबी), विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विभाग (डीएसटी) द्वारा स्थापित पुरस्कार, विज्ञान आणि अभियांत्रिकीच्या सीमांतील क्षेत्रातील तरुण महिला शास्त्रज्ञांच्या उल्लेखनीय संशोधन कृतींना मान्यता आणि पुरस्कार देतो.

तिच्या ग्रुपने विकसित केलेल्या स्मार्ट नॅनोडेव्हिसने अमाइनसह फंक्शनल ग्राफीन वापरुन आणि विशिष्ट अँटीबॉडीजसह एकत्रित केलेल्या रोगांचे बायोमार्कर्स शोधण्यास मदत केली.

विकसित सेन्सर अल्ट्रा-हाय-संवेदनशीलता, ऑपरेशन सुलभता आणि एक लहान प्रतिसाद वेळ यासारखे अनेक मुख्य फायदे ऑफर करते, जे पॉइंट-ऑफ-केअर चाचणीसाठी सहजपणे चिपमध्ये समाकलित केले जाऊ शकते. विकसित सेन्सरने पारंपारिक तंत्रापेक्षा स्पष्ट फायदा दर्शविला आणि तो अत्यंत संवेदनशील आहे. ते रोगांचे लवकर निदान, त्वरित, अधिक प्रभावी आणि कमी खर्चिक उपचारांची खात्री करुन सुधारू शकतात.

Researcher working on low-cost smart nano devices for detection of disease receives SERB Women Excellence Award:
Dr. Sonu Gandhi, a Scientist at the National Institute of Animal Biotechnology (NIAB), Hyderabad, who has recently developed a smart nanodevice for the detection of Rheumatoid arthritis (RA), cardiovascular disease (CVD), and Japanese encephalitis (JE), has been awarded the prestigious SERB Women Excellence Award.

The award instituted by Science and Engineering Research Board (SERB), Department of Science and Technology (DST), recognises and rewards outstanding research achievements of young women scientists in frontier areas of Science and Engineering.

The smart nanodevice developed by her group helped in detection of the biomarkers of the diseases using graphene functionalised with amine and conjugated with specific antibodies.

The developed sensor offers several key advantages, such as ultra-high sensitivity, ease of operation, and a short response time, that can be easily integrated into a chip for point-of-care testing. The developed sensor exhibited a clear advantage over conventional techniques, and it is highly sensitive. They can improve early diagnosis of the diseases, ensuring prompt, more effective, and less expensive treatment.