ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕಿಂತಲೂ ಗಟ್ಟಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಿಂತಲೂ ಹಗುರ
ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕಿಂತಲೂ ಗಟ್ಟಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಿಂತಲೂ ಹಗುರ
Vishwavani News
February 15, 2022
ಟೆಕ್ ಸೈನ್ಸ್
ಎಲ್.ಪಿ.ಕುಲಕರ್ಣಿ
ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿಯಾದ ಮತ್ತು ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ.
ನಾವೀಗ ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಕೆಲವು ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಮುರಿಯುತ್ತವೆ, ತುಂಡಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಅವು ಕಬ್ಬಿಣದಷ್ಟು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿದ್ದು, ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ನಂತೆ ಹಗುರವಾಗಿದ್ದರೆ ಹೇಗೆ? ಅಂತಹುದೊಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಿದರೆ ಹೇಗೆ? ಎಂಬೆ ನಮ್ಮ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಹತ್ತಿರ ಈಗ ಉತ್ತರವಿದೆ.
ನವೀನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಎಮ.ಐ.ಟಿ ( ಮೆಸ್ಯಾಚುಸೆಟ್ಸ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ) ಯ ರಾಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವಿಭಾಗದ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಈಗ ಹೊಸ ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ತಯಾರಿಸಿ ದ್ದಾರೆ. ಅದು ಉಕ್ಕಿಗಿಂತ ಬಲವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕನಷ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿದೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೇ ಅದನ್ನು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೇಳುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಹೊಸ ವಸ್ತುವು ಎರಡು ಆಯಾ ಮದ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಹಾಳೆಗಳಾಗಿ ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಲ್ಲದೇ ಇದು ಒಂದು ಆಯಾಮದ, ಸ್ಪಾಗೆಟ್ಟಿ (ಉದ್ದನೆಯ ಪಾಸ್ತಾದಂತಿರುವ ಇಟಾಲಿಯನ್ ಸಿಹಿತಿಂಡಿಗೆ ಸ್ಪಾಗಟ್ಟಿ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಬಹಳ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ) ತರಹದ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯ ವರೆಗೆ, ೨ಡಿ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸು ವುದು ಅಸಾಧ್ಯವೆಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಂಬಿದ್ದರು. ಆದರೆ ಅದೀಗ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಾರಿನ ಭಾಗಗಳು ಅಥವಾ ಸೆಲ್ ಫೋನ್ಗಳಿಗೆ ಹಗುರವಾದ, ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ಲೇಪನವಾಗಿ ಅಥವಾ ಸೇತುವೆಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಕಟ್ಟಡಗಳಿಗೆ ಸಾಮಗ್ರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಎಮ್.ಐ.ಟಿ. ಯ ಕೆಮಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್, ಮೈಕೆಲ್ ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಈ ಕುರಿತು ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನ ಕೈಗೊಂಡ ಸಂಶೋಧಕರು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳು ಕಟ್ಟಡ ನಿರ್ಮಾಣಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಲ್ಲ.
ಕಟ್ಟಡ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವಂತಹ ಹೊಸ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತರಹದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ ಹೇಗಿರುತ್ತದೆ? ಎಂದು ಯೋಚಿಸಿ ಈ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು
ಕೈಗೊಂಡೆವು. ಇಲ್ಲಿ ದೊರೆತ ವಸ್ತುವು ತುಂಬಾ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ತುಂಬಾ ಉತ್ಸುಕರಾಗಿದ್ದೇವೆ. ಎಂಬುದಾಗಿ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಕುರಿತು, ಅಧ್ಯಯನ ತಂಡದ ಸದಸ್ಯರು ಹಾಗೂ ಲೇಖಕರಾದ ಯುವೆನ್ ಝೆಂಗ್, ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ ‘ನೇಚರ್’ ಪತ್ರಿಕೆ ಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಎಲ್ಲಾ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಗಳು, ಮೊನೊಮರ್ಗಳು ಎಂಬ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಸರಪಳಿಗಳು ತಮ್ಮ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಅಣು ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಒಮ್ಮೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಇಂಜೆ ಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ನೀರಿನ ಬಾಟಲಿಗಳಂತಹ ಮೂರು-ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ರೂಪಿಸ ಬಹುದು.
ಪಾಲಿಮರ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಬಹುಕಾಲದಿಂದ ಇವುಗಳನ್ನು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಹಾಳೆಯಾಗಿ ಬೆಳೆ ಯಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿದರೆ, ಅವು ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ, ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬೇಕು ಎಂದು ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹಲವು ದಶಕಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ಅಂತಹ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ ಎಂಬ ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕಾರಣವೆಂದರೆ, ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಹಾಳೆಯ ಸಮತಲದಿಂದ ಕೇವಲ ಒಂದು ಮೊನೊಮರ್ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಕೆಳಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿದರೆ, ವಸ್ತುವು ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಾಳೆಯಂತಹ ರಚನೆಯು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಸ್ಟ್ರಾನೊ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಹೊಸ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗ ಕೈ ಗೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಅದು ಪಾಲಿರಾಮಿಡ್ ಎಂಬ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಮೊನೊಮರ್ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಾಗಿ, ಅವರು ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಉಂಗುರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೆಲಮೈನ್ ಎಂಬ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಬಳಸಿರು ತ್ತಾರೆ. ಸರಿಯಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಮೊನೊಮರ್ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಬಹುದು. ಇವು ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಡಿಸ್ಕ್ ಗಳು ಒಂದರ ಮೇಲೊಂದರಂತೆ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ರಚನೆಯನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಬಲವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಬುಲೆಟ್ ಪ್ರೂಫ್!
ಸ್ಪಾಗೆಟ್ಟಿ ತರಹದ ಅಣುವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಬದಲು, ನಾವು ಹಾಳೆಯಂತಹ ಆಣ್ವಿಕ ಸಮತಲವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ನಾವು ಅಣುಗಳನ್ನು ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲು ಸಹಾಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಬಲವಾದ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸ್ಪಿನ-ಕೋಟ್ ಮಾಡಬಹುದು. ವಸ್ತುವು
ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ ಜೋಡಣೆಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು.
ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಹೊಸ ವಸ್ತುವನ್ನು ೨ಡಿಪಿಎ-೧ ಎಂದು ಕರೆದಿದ್ದಾರೆ. ಇದರ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳೆಂದರೆ ; ಇದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅನಿಲಗಳನ್ನು
ಒಳಬಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಗಟ್ಟಿತನದಲ್ಲಿ ಬುಲೆಟ್ ಪ್ರೂಫ್ ಗಾಜಿಗಿಂತಲೂ ನಾಲ್ಕರಿಂದ ಆರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮುಂದಿನ ದಿನಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೇತುವೆಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಕಾರಿನ ಮೇಲ್ಭಾಗ, ಕಿಟಕಿಯ ಗಾಜು, ಮಿಲಿಟರಿ ಸಾಮಗ್ರಿಯಾಗಿ, ಮೊಬೈಲ್ ಕವರ್ ಆಗಿ
ಹೀಗೆ ನಾನಾ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು.