கீற்றில் தேட...
அறிவியல் ஆயிரம்
- விவரங்கள்
- பவித்ரா பாலகணேஷ்
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
இந்தியாவில் 2014 - 2016 ஆம் ஆண்டுகளில் மட்டும் 1268 மனிதர்கள் சாக்கடையை சுத்தம் செய்யும் பணியின்போது, இறந்துவிட்டனர் என சபாய் காமாச்சாரி அந்தோலன் என்னும் அமைப்பின் கணக்கெடுப்பு மற்றும் ஆய்வு முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றது.
இந்த அமைப்பு மனிதக் கழிவுகளை மனிதர்களே அகற்றும் முறையை ஒழிக்க பாடுபட்டு வருகிறது.
மனிதக் கழிவுகளை மனிதர்களே சுத்தம் செய்யும் பணிக்கு தடை மற்றும் அவர்களின் மறுவாழ்வுக்கான சட்டம் 2013 -ன் படி, சாக்கடை மற்றும் மனிதக்கழிவுகளை சுத்தம் செய்ய நவீன தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்துமாறு உள்ளூர் திட்டக்குழும அலுவலர்களுக்கும், மற்ற நிறுவனங்களுக்கும் மத்திய அரசு உத்தரவிட்டுள்ளது.
திருவனந்தபுரத்தைச் சேர்ந்த ‘ஜென்ரோபோட்டிக்ஸ்” என்னும் நிறுவனத்தின் குழு, தற்போது ‘பண்டிகூட்” (Bandicoot) என்னும் சாக்கடை அடைப்புகளை சுத்தம் செய்து கழிவுகளை அகற்றும் இயந்திரத்தை உருவாக்கியுள்ளது.
ஹாலிவுட் இயக்குநர் ஜேம்ஸ் கேமரூனின் திரைப்படமான அவதார் -ல் வரும் உயரமான மனிதர்களைப் போன்ற 14 அடி உயரமுள்ள மனிதர்களைப் போன்ற இயக்கத்தை உடையதான இயந்திரமே ‘பண்டிகூட்’. பண்டிகூட் என்பதற்கு தமிழில் பெருச்சாளி என்று பொருள்.
எந்த விதமான சந்து பொந்துகளிலும் நுழைந்து வந்துவிடும் நம்மூரு பெருச்சாளியைப் போன்ற செயல்பாட்டைக் கொண்டது பண்டிகூட் ரோபோ.
கேரள மாநில அரசின் நிதியுதவி மற்றும் கட்டமைப்பு வசதிகளுடன் பல மாதங்கள் கடுமையான ஆராய்ச்சிக்குப் பின் ஜென்ரோபோட்டிக்ஸ் நிறுவனத்தின் குழு பண்டிகூட் ரோபோவை உருவாக்கியுள்ளது.
தனது இயந்திரக் கால்களை நீட்டி மடக்கக் கூடியதாக இந்த ரோபோ உள்ளது. இந்த இயந்திர ரோபோவை இயக்குபவருக்கு கண்காணிக்க வசதியாக சாக்கடை துவாரம் வழியாக சாக்கடை நீரில் மூழ்கி உள்ளே இருக்கும் அடைப்புகளை படம் எடுத்து காட்சிப்படுத்தும் நவீன கேமரா ஒன்றும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
கடப்பாரை போன்ற கருவியும், ஜெட் வேகத்தில் தண்ணீரைப் பீய்ச்சியடிக்கும் வாட்டர் ஜெட் ஒன்றும் இந்த ரோபோவுடன் இணைக்கப்பட்டு, சாக்கடை அடைப்புகளை அகற்றப் பயன்படுகிறது.
இக்கண்டுபிடிப்பின் துவக்க காலத்தில் சாக்கடை நுழைவுகள் வடிவத்திலும், அளவிலும் வெவ்வேறு விதமாக அமைந்துள்ள நடைமுறை உண்மை குறித்து, அதிகளவில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. ஏனெனில் அதற்கேற்றார்போல் ரோபோவை வடிவமைக்க வேண்டிய அவசியம் உள்ளது. பண்டிகூட் ரோபோ பயன்படுத்துபவருக்கு வசதியாக இருக்கும் பொருட்டு, லேசான கார்பன் இழைகளால் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. துவக்கத்தில் கடினமாக இருந்த அதன் கட்டமைப்பு தற்போது பல கட்ட ஆய்வுக்குப் பின் எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
கேரளாவிலும், தமிழ்நாட்டில் கும்பகோணத்திலும், ஆந்திர மாநிலம் அனந்தபூர் மாவட்டத்திலும் பண்டிகூட் ரோபோ சாக்கடை மற்றும் மனிதக் கழிவுகளை அகற்றும் பணிக்கு தயாராக வைக்கப்பட்டுள்ளது.
இந்திய இரயில்வேயில், ரெயில்வே டிராக்குகளில் கைகளால் மனிதக் கழிவுகளை அகற்றும் ஆயிரக்கணக்கான தொழிலாளர்கள் நாடு முழுவதும் பணியில் உள்ளனர் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. அதாவது அதிகப்படியான மனிதக் கழிவுகளை அகற்றும் தொழிலாளர்கள் உள்ள துறை இந்திய இரயில்வே துறை.
நவீன தொழில்நுட்பத்தை சரியாகப் பயன்படுத்தி, புதிய கண்டுபிடிப்புகளை உருவாக்கினால் கைகளால் மலம் அள்ளும் நிலையைத் தவிர்க்கலாம். ரோபோக்கள் மூலம் கழிவுகளை அகற்றி, இயந்திரங்களை இயக்குபவர்களாக தொழிலாளர்களின் பணிச்சூழலை மேம்படுத்தலாம்.
எத்தனை சட்டங்கள் வந்தாலும், திட்டங்கள் போட்டாலும், சரியான வழியில் தொழில்நுட்பத்தை நாம் கையாளாத காரணத்தால் இன்றளவும், வெறும் கைகளால் மனிதக் கழிவுகளை சுத்தம் செய்யும், சக மனிதர்களை நம் கண்முன்னே காண்கிறோம்.
முறையான கல்வியும், வேலைவாய்ப்பின்மையும் நம் சக மனிதர்களை இவ்வேலைகளில் ஈடுபட வைக்கிறது.
கேடு விளைவிக்கக்கூடிய, விஷத் தன்மையுள்ள திரவக் கழிவுகள் மற்றும் ஆபத்து நிறைந்த பணிச்சூழலை உள்ளடக்கியது சாக்கடை குழிக்குள் இறங்கி சுத்தம் செய்யும் வேலை.
ரோபோட்டிக்ஸ் என்ற நவீன தொழில்நுட்பத்தின் மீது உள்ள பொதுவான ஆர்வத்தினால், கல்லூரிக்கால நண்பர்கள் ஒன்றுசேர்ந்து 2015 -ல் நிறுவியதே ‘ஜென்ரோபோட்டிக்ஸ்” (Genrobotics) நிறுவனம்.
கோழிக்கோடு மாவட்டத்தில், சாக்கடைக் கழிவுகளை சுத்தம் செய்யும்போது, 3 மனிதர்கள் குழிக்குள் இறங்கிய நிலையில், விஷவாயு தாக்கி மூச்சுத் திணறி உயிரிழந்த சம்பவம் இந்த இளைஞர்களை இயந்திரங்கள் மூலம் மனிதக் கழிவுகளை அகற்றும் ஆராய்ச்சிக்கு இட்டுச் சென்றுள்ளது.
2016 ஆம் ஆண்டில் ஜென்ரோபோட்டிக்ஸ் நிறுவனத்தின் குழுவினர் கேரளாவின் அரசு அலுவலர்களைச் சந்தித்து, பல்வேறு விதமான தூய்மைப் பணிகளில் உள்ள பிரச்சனைகளையும் அதற்குரிய சாத்தியமுள்ள தீர்வுகள் குறித்தும் விவாதித்தனர்.
கேரளா ஸ்டார்ட் அப் மிஷன் மற்றும் கேரளா வாட்டர் அத்தாரிட்டி ஆகியவை அளித்த நிதியுதவி மற்றும் கட்டமைப்பு வசதிகளால், மனிதக் கழிவுகளை அகற்றும் ரோபோ உருவாக்கும் திட்டம் துரிதமடைந்தது.
கேரளத்தின் நகரங்களில் சாக்கடை நுழைவுகள், வடிகால்கள், அதன் பரிமாணங்கள், உட்புற சூழல் மற்றும் அதை சுத்தம் செய்வதிலுள்ள நடைமுறை அபாயங்கள் குறித்த புள்ளிவிபரங்களை அரசிடமிருந்து பெற்று, ஆழமான ஆராய்ச்சி மற்றும் பகுப்பாய்வுக்குப் பின் பண்டிகூட் ரோபோவை உருவாக்கும் பணியைத் துவங்கினர்.
பிப்ரவரி - 2018 -ல் முதல் வணிக ரீதியிலான பண்டிகூட் ரோபோ மாடல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.
செயல்படும் தொழில்நுட்பம்:
பண்டிகூட் ரோபோவானது மனிதர்களைப் போன்றே, சாக்கடை குழிக்குள் இறங்கி, அடைப்புகளை சுத்தம் செய்யும் பணியில் ஈடுபடுமாறு இயக்கும் விதத்தில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த ரோபோவில் இரண்டு முக்கிய பகுதிகள் உள்ளன.
ஒரு இயந்திரக் கை, நான்கு இயந்திரக் கால்களுடன் சுத்தம் செய்யும் பணியை கையாள்கிறது பண்டிகூட் ரோபோ. இந்த இயந்திரக் கை, கால்களை உள்ளடக்கிய பகுதி இயந்திரப் பகுதி எனப்படுகிறது.
இந்த ரோபோவை இயக்கும் பகுதி (control panel) சாக்கடை குழி மற்றும் நுழைவு இருக்கும் பகுதிக்கு வெளியே வைக்கப்பட்டு, பண்டிகூட் ரோபோவின் செயல்பாடுகள் சிறிய கணினித் திரையில் கண்காணிக்கப்படுகிறது.
இயந்திரப் பகுதி நிலையானதாகவும், தண்ணீரால் சேதம் அடையாத வகையிலும், இரவில் படம் பிடிக்கும் கேமராவை உடையதாகவும் உள்ளது. இந்த ரோபோவில் உள்ள கேமரா சாக்கடை தண்ணீருக்குள்ளும் ஊடுருவி படம் பிடிக்கும் தன்மை உடையது.
பல்வேறு விதமான சென்சார்களும் இதில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த சென்சார் எனப்படும் உணர்வான்கள் சாக்கடை குழிக்குள் உள்ள ஈரப்பதம், வெப்பநிலை, வேதிக்கழிவுகள், நச்சுவாயுக்கள் குறித்து அளவீடு செய்து தகவல் தரக் கூடியவை. இயந்திரத்தின் கைப்பகுதியானது, 360 டிகிரி கோண அளவில் நகரக் கூடியதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும் இந்த ரோபோவுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள வாளியானது 18 லிட்டர் அளவுள்ள கழிவுகளை சேகரிக்கும் கொள்ளளவு கொண்டது.
‘ஆர்ட்டிபிசியல் இன்டெலிஜென்ஸ்” (Artificial Intelligence) எனப்படும் செயற்கை நுண்ணறிவு தொழில்நுட்பம் இந்த இயந்திர வேலைப்பாட்டில் முக்கிய பங்காற்றுகிறது.
பண்டிகூட் ரோபோவானது முழுவதும் தானியங்கி (automatic) மற்றும் இயக்கப்படுவது (semi automatic) ஆகிய இரு முறைகளில் செயல்படுகிறது. இரண்டாவது முறையில் அதாவது சிக்கலான இடங்களில் மட்டுமே பண்டிகூட் ரோபோவை இயக்குவதற்கு தொழிலாளர்கள் தேவை.
பண்டிகூட் ரோபோ என்ற டிஜிட்டல் பெருச்சாளியை பற்றிய விழிப்புணர்வு நம் நாட்டு மக்களுக்கும், இளம் அறிவியலாளர்களுக்கும் சென்று சேர வேண்டிய முக்கிய செய்தி அதாவது FLASH NEWS...
- பவித்ரா பாலகணேஷ், மாதவன்குறிச்சி – 628206, திருச்செந்தூர் - தாலுகா
- விவரங்கள்
- வெ.கந்தசாமி
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
சூரிய ஒளி பல நூற்றாண்டுகளாக வெண்ணிற ஒளி என்று தான் நம் முன்னோர்களால் பார்க்கப்பட்டது. ஆனால் நியூட்டன் இந்தக் கூற்றினை உடைத்து, சூரிய ஒளி என்கிற வெண்ணிற ஒளி, ஊதா முதல் சிவப்பு வரையிலான ஏழு நிறங்களைக் கொண்ட ஒரு நிறமாலை என முப்பட்டகம் எனும் ஆய்வுக் கருவியின் உதவியால் நிரூபித்தார்.
நியூட்டனின் இந்த ஆய்வு முடிவுகள் வெளிவந்த பிறகு, சூரிய ஒளியின் நிறம் தொடர்பான பல ஆய்வுகள் இன்றளவும் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன.
சூரிய ஒளியினை முப்பட்டகத்தின் வழியே செலுத்தி, நிறமாலை எனும் ஆய்வு முடிவினை நியூட்டன் பெற்றார். நான் சூரிய ஒளியினை முப்பட்டகத்தின் வழியே செலுத்தாமல், ஒரு நிறமுள்ள ஒளியின் வழியாக செலுத்தி அவ்வெண்ணிற ஒளியில் ஏற்படும் மாற்றத்தினை ஆய்வு முடிவாக வெளியிட்டுள்ளேன். அதுவே “நிறமுள்ள ஒளியால் வெண்ணிற ஒளியில் ஏற்படும் நிறமாற்றம்” என்கிற இவ்வாய்வுக் கட்டுரையாகும்.
நிறமுள்ள ஒளியின் வழியாக வெண்ணிற ஒளி பயணம் செய்யும் போது, அவ்வெண்ணிற ஒளி நிறமுள்ள ஒளியாக மாற்றமடையும். மேலும் மாற்றமடைந்த வெண்ணிற ஒளியின் நிறமானது, அது பயணம் செய்த நிறமுள்ள ஒளியின் நிறமாக இல்லாமல் புதிய நிறமாகாக் காட்சியளிக்கும்.
உதாரணமாக, சிவப்பு நிற ஒளியின் வழியாக வெண்ணிற ஒளி பயணம் செய்யும் போது, அவ்வெண்ணிற ஒளி பச்சை நிற ஒளியாக மாற்றமடையும். நீல நிற ஒளியின் வழியாக வெண்ணிற ஒளி பயணம் செய்யும் போது, அவ்வெண்ணிற ஒளி மஞ்சள் நிற ஒளியாக மாற்றமடையும்.
இது போன்று வெவ்வேறு விதமான நிறமுள்ள ஒளிகளைப் பயன்படுத்தி, வெண்ணிற ஒளியினை வெவ்வேறு நிறமுள்ள ஒளியாக மாற்றலாம்.
நான் வெளியிட்டுள்ள இவ்வாய்வினை நீங்கள் செய்து பார்க்க விரும்பினால், ஒரு வெண்ணிற விளக்கு மற்றும் ஒரு சிவப்பு நிற விளக்கு இரண்டையும் எடுத்துக் கொண்டு ஒரு இருட்டறைக்கு செல்லுங்கள். அங்கு முதலில் சிவப்பு நிற விளக்கினை எரிய விடுங்கள். விளக்கிலிருந்து வெளிவரும் சிவப்பு நிற ஒளியினை உங்கள் விரலால் தடுங்கள். அப்போது உங்கள் விரலின் நிழல் திரையில் கருமை நிறத்தில் தென்படும். இதில் ஆச்சரியப்படுவதற்கு ஒன்றுமில்லை. ஏனெனில் ஒளி செல்லும் பாதையில் தடை ஏற்படும் போது, அந்தத் தடை கருமை நிற நிழலாகத் தென்படும் என்பது நாம் அனைவரும் அறிந்த ஒன்று.
இந்த சூழலில் அதே அறையில் வெண்ணிற ஒளியினை எரிய விடுங்கள். இயற்கை மறைத்து வைத்திருக்கும் அறிவியல் உங்கள் கண் முன்னே தெரிய ஆரம்பிக்கும். எப்படியெனில் வெண்ணிற ஒளி அந்த அறையில் ஒளிர ஆரம்பித்தவுடன், கருமை நிறமாகக் காட்சியளித்த உங்கள் விரலின் நிழல் பச்சை நிற நிழலாக காட்சியளிக்கும்.
நீங்கள் அந்த இருட்டறையில் சிவப்பு நிற ஒளி மற்றும் வெண்ணிற ஒளி மட்டுமே பயன்படுத்தியிருக்கும் போது பச்சை நிற நிழல் அந்த அறையில் எப்படி வந்தது என்பது தான் அறிவியல் மறைத்து வைத்திருக்கும் உண்மை.
ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஆய்வு மாணவர்கள் என்னுடைய ஆய்வுக் குறிப்புகளை கொண்டு இயற்பியலில் வெண்ணிற ஒளி தொடர்பான பல ஆய்வுகளை புதிய பாதையில் தொடர வழிவகுக்கும் என்று எண்ணி கீற்று இணைய இதழ் முலம் தங்களுடன் இனணக்கின்றேன்
- வெ.கந்தசாமி
- விவரங்கள்
- ப.பிரபாகரன்
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
நானோ அறிவியலில் வியக்கதக்க கண்டுபிடிப்பான கிராபைனை பற்றி நாம் ஏற்கனவே நன்கு அறிவோம். தண்ணீரைச் சுத்திகரிக்கும் வடிகட்டியாக, தலைமுடியை வண்ணமிடப் பயன்படும் சாயங்களாக, மிக வலிமையான பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய எனப் பல வகைகளில் கிராபைன் பயன்பட்டு வருகிறது. நடைமுறையில் கிராஃபைன்களை (graphene) உற்பத்தி செய்யும் அறிவியல் செயல்முறை மிகவும் செலவு பிடித்தது. ஆனால், தற்பொழுது பாக்டீரியாக்களின் உதவியோடு அவற்றை மிக எளிய முறையில் உற்பத்தி செய்ய முடியும் என அறிவியல் அறிஞர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர்.
உயிர்வளியேற்றப்பட்ட வன்கரிகளோடு (oxidised graphite) செவனல்லா ஊனாய்டென்சஸ் (Shewanella oneidensis) எனும் பாக்டீரியாவை சேர்க்கும்போது, பாக்டீரியாக்கள் வேதிச்செயல்களில் ஈடுபடுகின்றன. வன்கரியிலுள்ள பெரும்பாலான உயிர்வளிப்பொருட்களை அவை நீக்கிவிடுவதன் மூலம் மின் மற்றும் வெப்ப ஆற்றலைக் கடத்தக்கூடிய கிராபைன்களை அவை உருவாக்குகின்றன. தற்பொழுது நடைமுறையில் இருக்கும் தொழில்நுட்பங்களை பயன்படுத்தி கிராஃபைன்களை உற்பத்தி செய்வதைக் காட்டிலும் இம்முறை சிக்கனமானதாகவும், வேகமானதாகவும், சூழலிசைவு கொண்டதாகவும் இருக்கின்றது.
இந்த புதிய வேதிச்செயல்முறையின் மூலம், பல்வேறு அளவீடுகளில் (sort of scale) கிராபைன்களை நாம் உருவாக்க முடியும். கிராபைன்களோடு சில வேதிப்பொருட்களை சேர்ப்பதன் மூலம் வலிமையான , நெகிழ்வுத் தன்மைமிக்க, வெப்ப மற்றும் மின்னாற்றலைக் கடத்தக்கூடிய பொருட்களை நாம் உற்பத்தி செய்ய முடியும். அவை அடுத்த தலைமுறை கணிப்பொறிகளை வடிவமைக்கவும் மருத்துவக் கருவிகளை வடிவமைக்கவும் நமக்கு உதவும்.
“அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகளை அன்றாட நடைமுறைப் பயன்பாட்டிற்கு கொண்டு வருவதற்கு நாம் அதிகத் தொகையை செலவழிக்க வேண்டியிருக்கும்” என நியூயார்க்கில் உள்ள இராச்செஸ்டர் (Rochester) பல்கலைக்கழக உயிரியலாளர் ஆன்னி மயர் (Anne Meyer) குறிப்பிடுகிறார். இவர்தாம் இவ்வாய்வினை மேற்கொண்ட குழுவின் முக்கிய ஆய்வாளர்.
”பெருத்த அளவில் கிராஃபைன்களை உற்பத்தி செய்வது சற்று சவாலானதாகவே இருந்து வந்தது. ஏனெனில் அவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படும் பொருட்கள் எதிர்பார்த்ததை விட சற்று தடிமனாகவும், குறைதூய்மைப் பண்போடுமே உற்பத்தி செய்யப்பட்டன. இந்நிலையில் தான் நமது இந்தப் புதிய தொழில்நுட்பத்தின் வருகை அமைந்துள்ளது” என்கிறார் அவர்.
பாக்டீரியாக்களைக் கொண்டு புதிய தொழில்நுட்பத்தில் தயாரிக்கப்படும் கிராபைன்களானது, ஏற்கனவே வேதிமுறைகளில் தயாரிக்கப்படும் கிராபைன்களை விட தடிமன் குறைவாகவும், வலிமையானதாகவும் நீடித்து நிலைக்கக்கூடியதாகவும் இருப்பதாக, மயரும் அவர்தம் ஆய்வுக்குழுவும் கண்டறிந்துள்ளனர்.
இந்த அறிவியல் தொழில்நுட்பம்,பாக்டீரியாவின் மூலம் கிராபைன் தயாரித்தல் எனும் புதிய தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் என்னென்ன வகையான கிராபைன்களையெல்லாம் உருவாக்க சாத்தியப்படுமோ அவற்றையெல்லாம், சிக்கன செலவின முறையில் உற்பத்தி செய்வதற்கான வாய்ப்புகளை திறந்துவிட்டிருக்கின்றது. இவ்வகை கிராபைன்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படும் புலவிளைவு திரிதடய உயிர் உணர்விகள் (field-effect transistor (FET) biosensors) நுண் துகள்களை குறிப்பாக, மருத்துவத்துறையில் உயிர்மூலக்கூறுகளை கண்டறிவதில் இவை அதிகம் பயன்படப் போகின்றன. நீரிழிவு நோயியலில் சர்க்கரையின் அளவை கண்காணிக்கப் பயன்படும் உயிர் உணரி செயல்முறை இதற்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டாகும்.
பாக்டீரியாக்களின் மூலம் உற்பத்திச் செய்யப்படும் கிராபைன்களில், சில வகை ஆக்ஸிஜன் தொகுதிகள் காணப்படுகின்றன. இந்த ஆக்ஸிஜன் தொகுதிகள் (oxygen groups) உடலிலுள்ள உயிர் மூலக்கூறுகளோடு எளிதில் வினைபுரியும் தன்மை கொண்டவை. இதுதான் புலவிளைவு திரிதடய உயிர் உணரிகள் செயல்படுவதற்கான அடிப்படை விதி. உயிர் மூலக்கூறுகள் உயிர் உணரிகளில் உள்ள வினைத்தொகுதிகளோடு பிணையாதபோது பூர்த்தி செய்யப்படாமல் இருந்த மின்சுற்று, அவை வினைபுரியும்போது, புலவிளைவு திரிதடயத்தில் ஒரு முழு மின்சுற்று பூர்த்தி செய்யப்பட்டு மின்சாரம் கடத்தப்படுகிறது. மின்சுற்றில் தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் அளவை கணக்கிடுவதன் மூலம் வினைபுரிந்த உயிர் மூலக்கூறுகளை அடையாளம் காண முடியும். பாக்டீரியாக்களின் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் கிராபைன்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு செயல்படும் உயிர் உணரிகள் திறம்பட செயல்படுவதற்கான தகவமைப்புகளை, வினைத்தொகுதிகளை பாக்டீரியாக்களே உருவாக்கித் தருவதுதான் இதிலுள்ள சிறப்பு.
இந்த வகையான கிராபைன் பொருட்களை, மின்சுற்றுப் பலகைகள் (circuit boards), கணிப்பொறி விசைப்பலகைகள் (computer keyboards) (கார்களில் பனிவுறைவைத் தடுக்கும் காற்று காப்புச்சுற்றுகளிலும் (defrost car windshields) பயன்படும் மைமின் கம்பிகள் (conductive ink) போன்றவைகளாக பயன்படுத்த முடியும். தேவைப்படின் ஒரு பக்கம் மட்டுமே கடத்தக்கூடிய கிராபைன்களையும் இந்த பாக்டீரியா செயல்முறையின் மூலம் உற்பத்தி செய்யலாம்.
முதன்முதலில், பெரிய கிராபைட் பாளங்களிலிருந்து ஒட்டும் நாடாக்களின் உதவியோடுதான் கிராபைன்கள் உருவாக்கப்பட்டன. தற்காலத்தில் பல்வேறு வகையான வேதிமுறைகளின் மூலம் கிராஃபைனும் கிராஃபைன் ஆக்ஸைடும் உற்பத்தி செயப்படுகின்றன. கிராஃபைனை உற்பத்திச் செய்ய ஆய்வாளர்கள் தற்பொழுது கண்டறிந்துள்ள இந்தப் புதிய தொழில்நுட்பம் முன்னேப்போதும் இல்லாத வகையில் அமைந்துள்ளது. குறிப்பாக, கடுமையான நச்சுவேதிப்பொருட்கள் இம்முறையில் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.
பாக்டீரியா செயல்முறையின் மூலம் கிராஃபைன்களை உற்பத்தி செய்யும் இவ்வணுகுமுறை ஆய்வுலகில் புதிய வரவு ஆதலால், இம்முறையை மேலும் செம்மைப்படுத்த மேலும் பல்வேறு ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டியுள்ளன. அவ்வாறு செம்மைப்படுத்தியப் பிறகு தான் அடுத்த தலைமுறை மடிக்கணினிகளை உருவாக்க இத்தொழில்நுட்பத்தை நாம் பயன்படுத்த முடியும். வியக்கத்தக்க இவ்வகையான அறிவியல் பொருட்களின் எதிர்கலாம் மிகப் பிரகாசமாகவே உள்ளது.
பாக்டீரியா செயல்முறையின் மூலம் கிராஃபைன்களை உற்பத்தி செய்யும் தொழில்நுட்பத்தை நாம் கண்டறிந்துள்ளோம். நமது இந்த தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் கிராபைன்கள் பொருட்கள் தான், எதிர்கால அறிவியல் பொருளுற்பத்தி சாதனங்களின் பெருக்கத்திற்கும் மேம்பாட்டிற்கும் முன்னுக்கு நின்று வழிக்காட்டப் போகின்றன” என்று மயர் (Meyer) கூறுகிறார்.
(இந்த ஆய்வுக்கட்டுரை ‘ChemistryOpen’ என்னும் ஆய்விதழில் வெளியாகியுள்ளது)
- ப.பிரபாகரன்
- விவரங்கள்
- ப.பிரபாகரன்
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
அறிவார்ந்த ஒரு புதியவகை சூரிய மின்சக்தி தொழில்நுட்பம், லட்சக்கணக்காண மக்களுக்கு மின்சாரத்தையும் அதேசமயத்தில் தூய்மையான நீரையும் வழங்குவுள்ளது.
சூரிய மின்கல பரண்களால் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு, பயனற்று வீணாகும் வெப்ப ஆற்றலை ஆக்கமுறையில் பயன்படுத்திக் கொள்ளும் சவ்வடுக்குகளை அமைப்பதன் மூலம் நீரை தூய்மையாக்க முடியும். இத்தொழில்நுட்பம் உலகில் வாழும் பல லட்சக்கணக்கான மக்களின் வாழ்வியலையே மாற்றியமைக்கும் வல்லமையுடையது.
சவூதி அரேபிய நாட்டின் கண் உள்ள மன்னர் அப்துல்லா பல்கலைக்கழகம் கண்டறிந்தறிக்கும் இது, பழைய தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு புதிய அனுகூலமாகும். உலகச் சமுதாயம் எதிர்நோக்கும் முக்கிய இடர்பாடுகளான நீர் மற்றும் மின்சாரத் தேவைகள் என இரண்டையும் ஒரே சமயத்தில் எளிமையாக பெறுவதற்கு இத்தொழில்நுட்பம் உதவுமென அவர்கள் நம்பிக்கை தெரிவித்திருக்கிறார்கள்.
நம்மில் பலர், இந்த இரண்டு முக்கிய ஆதாரங்களும் கிடைக்கப்பெற்றுள்ளோம். ஆனால், உலகில் வாழும் மக்களுள் கிட்டதட்ட 780 மில்லியனுக்கும் மேற்பட்ட மக்களுக்கு தற்சமயத்தில் தூய்மையான நீர் கிடைக்கவில்லை. அதனினும் அதிகமான மக்களுக்கு மின்சாரம் கிடைக்கவில்லை.
தூய்மையான நீரும் மின்சாரமும் ஒரு சமூகத்திற்கு கிடைக்காமல் இருப்பதென்பது, தூய்மைக்கேடு வழியமைந்த நேரடிப் பின்னடைவுகளை மட்டும் ஏற்படுத்துவதில்லை. வேளாண் பயிர் வளர்ப்பு, கால்நடை பராமரிப்பு, எதிர்காலத் தேவைக்கான உணவு மற்றும் மருந்துப் பொருட்களை இருப்பில் சேமித்து வைத்தல் போன்ற பல தொழில்களும் இதனால் பாதிப்படைகின்றன.
தூய்மையான நீருக்கும் மின்சாரத்திற்கும் இடையே இருக்கக்கூடிய மிக நெருங்கிய, தவிர்க்கவே முடியாத சார்புத்தன்மை குறித்து நாம் அரிதாகவே சிந்திக்கிறோம் என்பதும் உண்மையே.
தூய்மையான நீரின்மை, தகுந்த அளவில் மின் உற்பத்தி செய்யும் திறனைக் குறைந்துவிடும். அதேபோன்று தேவையான அளவு மின்னாற்றலின்மையும், நீரை சுத்தகரிக்கும் திறனைக் குறைத்துவிடும்.
சூரிய மின்னுற்பத்தி மூலம், தொலைதூர கிராமங்களுக்கும் வறண்ட நிலப்பகுதிகளுக்கும் மின்சாரத்தின் பயனை கொண்டு போய் சேர்க்க முடியும். ஆனால் அந்தச் சூரிய மின்னாற்றல் உற்பத்தித் தகடுகளை தூய்மையாக்கப்பட வேண்டிய நீர்வழித்தடங்களோடு இணைப்பதென்பது, அவ்வறண்ட நிலங்களில் எளிதில் செய்ய முடியாத செயலாகும்.
ஒரே கல்லில் இரண்டு மாங்காய் என்பதுபோல, சூரிய மின்சக்தியை முழுமையாக பயன்படுத்தும் ஆற்றல் கொண்ட ஃபோட்டோ வோல்டாயிக் மின்கலன்களின் மூலம் ஒரே நேரத்தில் மின்சாரத்தையும் தூய்மையான நீரையும் உருவாக்க முடியும் என்று இந்த ஆய்வை மேற்கொண்ட அறிவியல் ஆய்வாளர்கள் கருதுகிறார்கள்.
ஒளி மின்னழுத்தக் கலன்களோடு (photovoltaics) நீரை சுத்தகரிக்கும் தொழில்நுட்பத்தை இணைப்பது ஒரு புதிய செய்தியல்ல. அமெரிக்க ஐக்கிய நாட்டைச் சார்ந்த ஒரு ஆரம்பகட்ட நிறுவனம், சுழி நீர், அதாவது நீராதாரம் ஏதுமின்றியே, சூரிய ஆற்றலை பயன்படுத்தி நீரை நேரடியாக வளிமண்டலத்திலிருந்து உறிஞ்சும் தொழில்நுட்பத்தை அண்மையில் கண்டறிந்தருப்பதை நாம் நினைவு கூறலாம்.
அந்த தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தி இயங்கும் கருவியினை மேலும் செழுமைப்படுத்தவும், கையாளுவதற்கு எளிமையாகவும் அதேசமயத்தில் பொருளாதாரச் சிக்கனமும், நடைமுறை பயன்பாட்டுத் தன்மையுடையதாகும் மாற்ற பல புதிய முன்னேற்றங்கள் அதில் செய்யப்பட வேண்டிய தேவை இருந்தது.
இந்த நவீன மின் உற்பத்திச் சாதனத்தை வடிவமைத்த பொறியாளர்கள், அதன் வினைதிறனை மனதில் வைத்து வடிவமைத்திருக்கிறார்கள். மாசுநீரை தூய்மைப்படுத்தும் அதேவேளையில், மின்னாற்றல் உற்பத்தி திறன் பாதிப்படையாத வகையில் உயர்தரமான சிலிகன் ஒளி மின்னழுத்த மின்கலன்களை இதில் பயன்படுத்யிருக்கிறார்கள்.
தெளிவான வானிலையின் போது பெறப்படும் சூரிய ஆற்றலில் 10 விழுக்காட்டிற்கு அதிகமான சூரிய ஆற்றல், இதில் உள்ள ஒளி மின்னழுத்த மின்கலனில் விழுந்தாலே மின் உற்பத்தி தொடங்கிவிடும். இது மரபார்ந்த சூரிய மின் உற்பத்தி தொழில்நுட்பத்தின் செயல்திறனை விட மேம்பட்டுதன்று.
இச்சாதனத்தின் மீது விழும் சூரியக்கதிர்வீச்சின் எஞ்சிய ஒரு பகுதி வெப்ப ஆற்றலாக வீணாகும். இந்த வெப்ப ஆற்றலை உறிஞ்சக்கூடிய வகையில், தட்டையான நீர் வெறுக்கும் சவ்வடுக்கு (hydrophobic membranes) அவற்றிற்கிடையே நிறுவப்பட்டிருக்கிறது. இவ்வடுக்கு, ஆவியாதலையும் ஆவிச்செறிதலிற்கும் உதவுகிறது.
வெப்பம், நீரை நீராவியாக்கத் தூண்டும் எனும் விதியே இங்கு செயல்படுஇறது. இவ்வாறு ஆவியாக்கப்பட்ட நீரை மீண்டும் குளிர்விக்க வேண்டுமெனில், அதில் உள்ள வெப்ப ஆற்றலை உறிஞ்ச வேண்டும். சாதனத்தில் நிறுவப்பட்டுள்ள சவ்வடுக்கினால் வெப்ப ஆற்றல் உறிஞ்சப்பட்டு, கீழடுக்கிற்கு செல்லும்போது, நீராவி, நீராகச் சுருங்குகிறது. இந்த செயல்முறை திரும்பத் திரும்ப நிகழும்போது, மிகத் தூய்மையான நீர் பெறப்படுகிறது.
மரபான சூரிய மின்கல உற்பத்தி முறையில், இத்தகைய சவ்வடுக்குகளை நிறுவுவதன் வழி, ஐந்து மடங்கு தூய்மையான நீரினை உறுதியாகப் பெற முடியும் என ஆய்வாளர்கள் கண்டடைந்திருக்கிறார்கள்.
ஒரு சதுர மீட்டர் அளவுள்ள சூரிய மின்கலத்தில், இத்தகைய பல்லடுக்கு சவ்வினைக் கொண்ட சுத்தகரிப்பு சாதனத்தின் மூலம், ஒரு மணி நேரத்தில் 1.6 லிட்டர் கடல் நீரை சுத்தகரிக்க முடியும் என்பதை ஆய்வாளர்கள் செய்து காட்டியிருக்கிறார்கள். இந்த சுத்தகரிப்பு நிகழும் அதே வேளையில் அதன் மேற்புறத்தில் ஒளி மின்னழுத்தக் கலன்களின் மூலம் மின்னுற்பத்தி நடைபெறுவது எவ்வகையிலும் தடைபடவில்லை என்பது மிகவும் முக்கியமான அம்சமாகும்.
உலக மொத்த மின் உற்பத்தியில் சூரிய மின் உற்பத்தியின் பங்கு 500 ஜிகாவாட் என கடந்தாண்டு கணக்கிடப்பட்டது. இந்த அளவினை எதிர்வரும் 2025-ஆம் ஆண்டிற்குள் இரட்டாப்பாக்கிவிடுவோமென ஆய்வாளர்கள் கருதுகிறார்கள்.
இது நற்செய்தியாயினும், இந்த இலக்கினை எட்டுவதற்கு, 4 பில்லியன் சதுர மீட்டர் நிலம் தேவைப்படுகின்றது. நீர் வடிகட்டும் சவ்வுகளைக் கொண்ட அம்மின்னுற்பத்தி கலன்களை இரட்டிப்பளவில் நிறுவினால், அதன் மூலம் கிடைக்கும் நீரானது, 2017 -ஆம் ஆண்டில் பயன்படுத்தப்பட்ட குடிநீரில் 10 சதவீதத்திற்கு சமமானதாகும்.
அளவீடுகளின் படி இது ஒரு வியப்பூட்டும் கருத்துருவே. இதில் ஆய்வாளர்களின் அடுத்தகட்ட நகர்வென்பது, சாதனத்தின் வினைதிறனையும் (efficiency) அதன் சராசரி பயன்பாட்டுத்தன்மையின் எல்லைகளை விரிவுப்படுத்தும் வழிகளை கண்டறிவதை துரிதப்படுத்துவதாகவும் அமையவுள்ளது.
எதிர்காலச் சமூகத்திற்கு தேவையான மின்னாற்றலையும் தூய்மையான நீரையும் பூர்த்தி செய்யும் தொழில்நுட்பங்கள் அதிக மதிப்புடையதாக உள்ளன.
சான்றாக, உப்புநீக்குதல் எனும் குடிநீராக்கும் செயல்முறைக்குத் தேவையான மின்னாற்றல் கிடைத்தால் ஒழிய பெருந்திரள் மக்கள் கூட்டத்திற்கு அது பயன்படாது. 2016-ஆம் ஆண்டில், மத்திய கிழக்க நாடுகளின் தூய நீர்த்தேவைகளில் 3% கடல்நீரே பூர்த்தி செய்தது. ஆனால் அவற்றை பெற தேவையான மின்னாற்றலின் அளவு 5% என்பது ஆறுதலான செய்தி.
கடல் நீரிலிருந்து உப்பை பிரித்தெடுக்க, அதற்குத் தேவையான மின்னாற்றலோடு, தூய்மைப்படுத்தப்பட்ட நீரின் மிகச்சிறிய பின்னமும் அதற்குத் தேவைப்படும் என்பது இங்கு கூடுதல் செய்தி.
அமெரிக்க ஐக்கிய நாட்டின் நிலைமையை வைத்து பார்க்கும்பொழுது, அடுத்த வரும் பத்தாண்டுகளில் மிடா அளவிலான தண்ணீர் தேவைப் பற்றாக்குறைகள் ஏற்படும், அந்நாடு இதற்கு முன்பு சந்தித்திராத நீர்-மின்னாற்றல் பற்றாக்குறையை அப்பொழுது சந்திக்கும். ஆயினும் அவற்றை தவிர்க்கக்கூடிய வகையில் கண்டறியப்பட்டுள்ள இவ்வகை தொழில்நுட்பம் அவ்வளவு எளிதில் நடைமுறைக்கு வந்துவிடாது.
இவ்வாய்வுக் கட்டுரை ‘நேச்சர் (Nature) இதழில் வெளியாகியுள்ளது.
- ப.பிரபாகரன்
- நீர்த்திவலையின் இயல்பை விளக்கும் புதிய அறிவியல் விதி
- கிலோகிராமின் வரையறை மாறுகிறது
- பாலினம் கண்டறியப்பட்ட விந்தணுக்கள்: எச்சரிக்கை தேவை
- கறவை மாட்டுப் பண்ணையத்தில் விந்தணுக்களின் பாலினம் கண்டறியும் தொழில்நுட்பம்
- பால் அருந்தாத வெர்கீஸ் குரியன் வெண்மை புரட்சியின் தந்தையாக உருவெடுத்த வரலாறு (1921-2012)
- கறவை மாட்டுப் பண்ணையத்தில் விந்தணுக்களின் பாலினம் கண்டறியும் தொழில்நுட்பம்: ஓர் அறிமுகம்
- பாலில் ஆக்ஸிடோசின் வர வாய்ப்புள்ளதா?
- ஈர்ப்பலைகள் – இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு 2017
- கசிவு ரோபோ – நடமாடும் சுத்திகரிப்பு நிலையம் - நெகிழியில்லா நெகிழி
- பித்தாகரசு தேற்றமும் தொடுவானத்தின் தூரமும்
- பாக்டீரியாக்கள் – கழிவறைகள் – தொழிலாளர்கள்
- எரிபொருள் அறிவியல் அறிவோம்! ஏமாளிகளாக ஆகாமல் இருப்போம்!!
- நியூட்டனின் விதிகளும் கிணற்றின் ஆழமும்
- சூரிய சக்திச் சாலை (சோலர் சாலை) - பிரான்ஸ்
- பயர்பாக்ஸ் தரும் பயனுள்ள குறுஞ்செயலிகள்
- ஃபிரீ சாப்ட்வேர் – ஓர் அறிமுகம்
- வாட்சப்பை முந்தும் டெலிகிராம்
- Compression Test என்றால் என்ன? அது எப்படி செய்யப்படுகிறது?
- இணையத் திருவிழா
- ஸ்மார்ட் போனில் தகவல்களை ஸ்மார்ட்டாக வைத்திருக்க 8 கட்டளைகள்