বিজ্ঞানীরা তরলের মধ্যে অতিদ্রুত আণবিক মিথস্ক্রিয়া পর্যবেক্ষণের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি আবিষ্কার করেছেন, যেখানে একটি শক্তিশালী লেজার কৌশল ব্যবহার করা হয়েছে, যা পূর্বে তরল পদার্থের জন্য অসাধ্য বলে মনে করা হত। লুইজিয়ানা স্টেট ইউনিভার্সিটিতে পরিচালিত এবং ৫ জানুয়ারী, ২০২৬-এ প্রকাশিত গবেষণাটিতে দেখা গেছে যে, যখন দুটি প্রায় অভিন্ন রাসায়নিক মিশ্রিত করা হয়েছিল, তখন একটি নির্দিষ্ট সংমিশ্রণ অস্বাভাবিক আচরণ প্রদর্শন করেছিল: এটি কম আলো তৈরি করেছিল এবং একটি একক হারমোনিক সংকেত সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করেছিল।

সিমুলেশন থেকে ইঙ্গিত পাওয়া যায় যে, একটি সূক্ষ্ম আণবিক মিথস্ক্রিয়া, যাকে "হ্যান্ডশেক" হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে, তা ইলেকট্রনের চলাচলে বাধা দেয়। এই আবিষ্কার প্রমাণ করে যে, তরল পদার্থগুলি সংক্ষিপ্তভাবে নিজেদেরকে এমনভাবে সংগঠিত করতে পারে যা ইলেকট্রনের আচরণকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে। LSU-এর রসায়ন বিভাগের অধ্যাপক কেনেথ লোপাটার মতে, এই আবিষ্কারটি আণবিক স্তরে তরলের জটিল গতিশীলতা সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

গবেষণা দলটি উচ্চ হারমোনিক জেনারেশন (HHG) নামে পরিচিত একটি চরম লেজার কৌশল ব্যবহার করেছে। HHG-তে, একটি শক্তিশালী লেজার পালস একটি উপাদানের মধ্যে ফোকাস করা হয়, যার ফলে মূল লেজার ফ্রিকোয়েন্সির গুণিতক বা হারমোনিক্সে উচ্চ-শক্তির ফোটন নির্গত হয়। বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে বিশ্বাস করতেন যে, তরলের বিশৃঙ্খল প্রকৃতির কারণে HHG তরলে অসম্ভব, যা লেজারের আলোকে বিক্ষিপ্ত করবে এবং সুসংগত হারমোনিক্স তৈরি করতে বাধা দেবে। LSU দল অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত লেজার পালস ব্যবহার করে এবং পরীক্ষামূলক পরিস্থিতিগুলি সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে এই চ্যালেঞ্জটি কাটিয়ে উঠেছে।

তাদের পরীক্ষায়, গবেষকরা মিথানল এবং ফ্লুরোবেনজিন নামক দুটি রাসায়নিক মিশ্রিত করেন, যেগুলির গঠন খুবই অনুরূপ। যখন মিশ্রণটি লেজারের সংস্পর্শে আসে, তখন গবেষকরা লক্ষ্য করেন যে একটি নির্দিষ্ট হারমোনিক সংকেত অনুপস্থিত। আরও সিমুলেশন থেকে জানা যায় যে ফ্লুরোবেনজিন অণুগুলি মিথানলের ইলেকট্রনের চলাচলে হস্তক্ষেপ করছে, যার ফলে সেই বিশেষ ফ্রিকোয়েন্সিতে আলোর নিঃসরণ কার্যকরভাবে বন্ধ হয়ে যাচ্ছে।

লোপাটা বলেন, "এটা ছিল যেন একটি নিখুঁতভাবে সাজানো নাচ হঠাৎ তাল হারিয়ে ফেলল।" "হারিয়ে যাওয়া হারমোনিক সংকেতটি একটি স্পষ্ট ইঙ্গিত ছিল যে আণবিক স্তরে কিছু অস্বাভাবিক ঘটছে।"

এই আবিষ্কার তরলে রাসায়নিক বিক্রিয়া বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। অনেক রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্রবণে ঘটে, এবং একটি তরল পরিবেশে অণুগুলি যেভাবে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে তা বিক্রিয়ার হার এবং ফলাফলের উপর গভীর প্রভাব ফেলতে পারে। এই মিথস্ক্রিয়াগুলিকে রিয়েল-টাইমে পর্যবেক্ষণ করার একটি উপায় প্রদানের মাধ্যমে, নতুন কৌশলটি আরও দক্ষ এবং নির্বাচনী রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করতে পারে।

তাছাড়া, এই গবেষণা নতুন উপকরণ তৈরির ক্ষেত্রেও প্রভাব ফেলতে পারে। একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্য তার গঠনকারী অণুগুলির একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে নির্ধারিত হয়। আণবিক স্তরে তরলগুলি কীভাবে নিজেদেরকে সংগঠিত করে তা বোঝার মাধ্যমে, বিজ্ঞানীরা নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যযুক্ত নতুন উপকরণ ডিজাইন করতে পারেন।

গবেষকরা এখন অন্যান্য তরল এবং দ্রবণে তাদের কৌশল প্রসারিত করার জন্য কাজ করছেন। তারা তাদের পরীক্ষা দ্বারা উত্পন্ন জটিল ডেটা বিশ্লেষণ করতে AI এবং মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম ব্যবহার করার সম্ভাবনাও খতিয়ে দেখছেন। এটি তাদের নতুন প্যাটার্ন এবং সম্পর্ক সনাক্ত করতে সাহায্য করতে পারে যা অন্যথায় দৃষ্টিগোচর হত না। দলটি বিশ্বাস করে যে এই নতুন পদ্ধতিটি বিজ্ঞানীরা তরল এবং দ্রবণগুলি অধ্যয়ন করার পদ্ধতিকে বিপ্লব ঘটাতে পারে, যার ফলে পদার্থের আচরণকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন মৌলিক প্রক্রিয়াগুলির গভীরতর উপলব্ধি সম্ভব হবে।