கீற்றில் தேட...
அறிவியல் ஆயிரம்
- விவரங்கள்
- சு.உலோகேசுவரன்
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
மூட நம்பிக்கைகள் நமக்கு ஒன்றும் புதியவை அல்ல. சமூகத்தில் பரவியிருக்கும் அறிவியலுக்கு அப்பாற்பட்ட மூடநம்பிக்கைகள் பலவற்றை நாம் பார்த்திருக்கிறோம். இதன் ஒருவகை வெளிப்பாடு தான் பிள்ளையார் சிலைகள் ‘பால் குடிப்பதாக’ மக்கள் கூட்டம் நம்பிய நிகழ்வுமாகும். இது அறிவியலாளர்கள் சிந்தனையையும் முட்டத் தவறவில்லை.
பலரால் நோக்கப்பட்ட இந்தக் கருத்தாக்கத்திற்குத் தெளிவான விளக்கம் உண்டு. நீரோ, பாலோ வேறெந்த நீர்மமோ ஒரு கரண்டியிலோ சிறிய கிண்ணத்திலோ எடுத்துக்கொள்ளப்படும்போது அதன் புறப்பரப்பு தட்டையாக இல்லாமல் சிறிது வளைந்திருக்கும் என்பது நன்கு அறியப்பட்ட விடயம். புறப்பரப்பு விசையால் (‘surface tension’) நீர்மம் தனது மேற்பரப்பைச் சுருக்கிக்கொள்ள முனையும் தன்மையே இதன் காரணம் ஆகும். நீரோ பாலோ நிரப்பப்பட்ட ஒரு கரண்டியைச் சிலையின் வாய்க்கருகில் கொண்டு செல்லும்போது நீர்மத்தின் மேற்பரப்பைச் சிலையின் மேலுதடு தொடுவது இயல்பு. உதடில்லாத பிள்ளையார் சிலையாக இருப்பின் துதிக்கையின் கீழ்ப்பகுதிக்கும் முகத்திற்கும் உள்ள இடைவெளியில் கரண்டியைக் காட்டுவோம். இங்கும் நீர்மத்தின் மேற்பரப்பை சிலையின் ஒரு பகுதியைத் தொடும். இதனால் நீர்மம் வெளிப்புறம் வழிந்தோட வாய்ப்பு உண்டு.
இதற்கு பிறகு என்ன நடக்கிறது என்பது மற்ற நிலைகளைச் சார்ந்துள்ளது. சிலை ஈரமாக உள்ளபோது அதிலுள்ள நீரும் கரண்டியின் பாலும் சேர்ந்து ஒரு நீர்மமாக நீரின் தடம் வழியே வெளியில் வழிந்தோடும். இவ்வாறு பால் சிலையின் மீது சிந்தும்.
சிலை உலர்ந்திருக்கும்போது கரண்டியிலிருந்து சிலையின் உதடுகளிலுள்ள விரிசலுக்கிடையே (ஒரு சிறு துளையாக இருந்தாலும்) வழிந்து கீழே சிந்திவிடும். கரண்டியின் மேற்பரப்பிலுள்ள பால் மட்டுமே இவ்வாறு வழிந்தோடுகிறது. நீர்மங்களின் புறப்பரப்பு விசை இயல்பினால் ஏற்படும் நுண்புழை செயற்பாடும் இதற்கு உதவுகிறது. சிலை உதடுகளுக்கிடையே உள்ள விரிசலானது நுண்புழைக்குழாயாகச் செயல்பட்டு பால் வழிந்தோடச் செய்கிறது. இவ்வாறு முதல் கரண்டி பாலில் உதடு ஈரமடைந்துவிடும். இரண்டாம் கரண்டி பாலில் இன்னும் எளிதாக வழிந்தோடும். ஏனெனில், நுண்புழைக்குழாய் (சிலை உதடுகளின் விரிசல்) முன்னமே முதல் கரண்டி பாலில் நிரம்பிவிட்டது. இவ்விளக்கம் குறிப்பிட்ட சூழலுக்கேற்ப சிறிது திரிந்தமையும். ஆனால், இதன் அடிப்படை ஒன்று தான்.
இங்கு நாம் கவனிக்கப்பட வேண்டியது பால் கரண்டியிலிருந்து படிப்படியாகக் குறையும்போது அது சிலைக்குள் சென்று மறையவில்லை; மாறாகச் சிலையின் அடித்தளத்தில் படிந்து கிடக்கும்.
ஒரு சிறு கரண்டியில் பால் அளக்கப்பட்டு எடுத்துக்கொண்டு சிலையை ஒரு தட்டில் வைத்துவிடுவோம். இப்போது பாலைச் சிலை உதடுகளில் ஊட்டுவோம். சிறிது நேரம் பொறுத்த பின் கரண்டியில் குறைந்துபோன பாலின் அளவையும் தட்டில் சேர்ந்த பாலின் அளவையும் ஒப்பிட்டு பார்க்கும்போது நடப்பது என்னவென்று விளங்கிவிடும். வெள்ளி சிலையாக இருப்பின் இந்தச் செயல்முறை இன்னும் சிறப்பாக விளங்கும். கூர்ந்து நோக்கும்போது பால் சிற்பத்தின் பரப்பில் வழிந்தோடுவது கண்கூடு.
இதைப்போன்று இன்னும் எளிமையான இரண்டு செய்முறைகளைக் காண்போம்.
- ஒரு குவளையில் படிப்படியாக நீர் ஊற்றும்போது அதன் விளிம்பளவு நிரம்பியவுடன் நீர் வழியாமல் சிறிது மேல்நோக்கி புடைத்திருப்பதைக் காணலாம். இதன் அடிப்படை நீரின் புறப்பரப்பு விசை இயல்பு.
- ஒரு தட்டையான பரப்பில் ஒரு சொட்டு நீர் ஊற்றி அந்த நீர்ச்சொட்டினை நகக்கண்ணால் துளைப்போம். இப்போது நகக்கண்ணில் படிந்த நீரைப் பரப்பின் விளிம்புக்கு அருகில் கோடிடுவோம். நீர் பரவாமல் நகக்கண் நகர்த்திய வழியில் போகும். இவ்வாறு பால், எண்ணெய் என எந்த நீர்மத்தையும் ஆய்ந்து பார்க்கலாம்.
இவ்விளக்கத்தின் அடிப்படைக் கருத்தாக்கம் மேல்நிலைப்பள்ளி இயற்பியல் பாடப்பகுதியாகும். இந்த ‘அற்புதத்தின்’ தொலைக்காட்சிப் படங்களைக் கூர்ந்து நோக்குவதே இதனைப் புரிந்து கொள்ளப் போதுமானது.
- சு.உலோகேசுவரன்(
(http://www.imsc.res.in/~jayaram/Articles/milkb.html இணைப்பில் உள்ள ஆங்கிலக் கட்டுரையைத் தழுவியது.)
- விவரங்கள்
- அழகிய இளவேனில் (என்கிற) நாசா
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
அலைபேசி என்பது பேசுவதற்கு மட்டும்தான் என்று எண்ணுபவன் என் நண்பன். ஆனால் என்னைப் பொறுத்தவரை அலைபேசியை வைத்து பேசுவது மட்டுமில்லாமல் மற்ற பயன்பாடுகளுக்கும் உபயோகப்படுத்த வேண்டும் என்று நினைப்பவன் .
Android என்பது அலைபேசிகளில் பயன்படுத்தப்படும் மென்பொருள் தொகுப்பு. ஜாவாவால் ப்ரோக்ராம் செய்யப்பட்டு இருக்கும். இது நோக்கியா தவிர பிற நிறுவன அலைபேசிகளில் உள்ளது. GPRS , 3G , WIFI மூலம் இதனை இணைத்து உபயோகப் படுத்தலாம்.
இதில் உள்ள ஆயிரக்கணக்கான பயன்பாடுகளில் (application) சிலவற்றை இங்கு பார்ப்போம்.
* முன்பின் தெரியாத இடத்திற்கு சென்றால் கூகிள் வரைபடம் மூலமாக நாம் போக வேண்டிய இடத்தை கண்டு பிடிக்கலாம்.
* நண்பர்களை குழுவில் இணைத்துக் கொண்டால் அவர் இருக்குமிடத்தைக் காணலாம். நண்பர் அடையாரில் இருந்து கொண்டு "பத்து நிமிடத்தில் நுங்கம்பாக்கம் வருகிறேன்" என்று பொய் சொன்னால் மாட்டுவது உறுதி. கணவர்களுக்கு இது மிகப் பெரிய தலைவலியை உருவாக்கும். யாராவது கடத்தப்பட்டால் ( அலைபேசி சுவிட்ச் ஆப் செய்யாவிட்டால்) கூட கண்டு பிடித்துவிடலாம்.
* காரோடு இணைத்துக் கொண்டால் கவலையே இல்லை. அது இப்போது எங்கு இருக்கிறது, யார் திருடி எங்கே வைத்துள்ளார், சாலையில் நாம் போகும் இடத்தை வழி காட்டிச் செல்லுதல், தரிப்பிடம் குறித்த கால இயக்கி (parking timer ) , தூரம் காட்டி (Distance indicator ) இன்னும் பல . ஆனால் மகிழுந்தில் (கார்) WIFI இணைப்பு இருக்கவேண்டும்.
* அலைபேசி தொலைந்து போகும் என்ற கவலை வேண்டாம். புதிய தகவல் அட்டையை (sim card ) மாட்டும்போது நம் அலைபேசியின் இருப்பிடம் அறிந்து கொள்ளலாம் மற்றும் தானாக பூட்டிக் கொள்ளும் வசதி. மேலும் ஒலி எழுப்பி திருடியவரை பயமுறுத்தலாம். அப்படியும் கிடைக்காவிட்டால் தொலை இயக்கி மூலம் நம் தனிப்பட்ட தகவல்களை அழித்து விடலாம். என்ன கொஞ்சம் செலவாகும் .
* இன்னொரு பயன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி நம் அலைபேசியை கொண்டு ஆகாயத்தை நோக்கி நீட்டினால் விண்கலங்கள் எங்கெங்கு சுற்றி கொண்டு இருக்கின்றன என்பது தெரிந்து விடும். மேலும் ஒரு வாரத்திற்கான வானிலை அறிக்கை போன்றவையும் பார்க்கலாம்.
* இரத்த அழுத்தம், நம் உடலின் வெப்ப நிலை , இதயத் துடிப்பு போன்றவற்றையும் சோதித்துக் கொள்ளலாம். மாதிரி உடற்பயிற்சி முறைகளைப் பார்த்து நாமும் அது போல செய்யலாம்.
* பணத்தை திட்டமிடுதல் ( money manager ) , வரவு செலவு விவரம் ( வார மற்றும் மாத ), செலுத்த வேண்டிய பில் விவரங்கள், நேரம் திட்டமிடுதல் ( சமைக்க , உடற்பயிற்சி , சாப்பிடும் மற்றும் குறிப்பிட்ட வேலைகளுக்கு ஆகும் நேரம் தெரிந்து கொள்ள) , மற்றும் facebook , twitter போன்ற சமூக தளங்களையும் இணைத்து கொள்ளலாம்.
* ATM களை கண்டுபிடிக்கலாம். குறுஞ் செய்தி, புகைப்படங்கள் மற்றும் மின் அஞ்சல்களை பூட்டி கடவுச் சொல் கொண்டு திறக்கும்படியாகச் செய்யலாம். மொழி பெயர்ப்பு வசதியும் உண்டு. (இந்திய மொழிகளில் இன்னும் வந்ததா என்று தெரியவில்லை) .
* குழந்தைகளுக்கு தேவையான மருத்துவக் குறிப்புகள், உணவுக் குறிப்புகள், பெண்கள் தங்கள் மாத விலக்கு தேதியை பதிவு செய்தால் அவர்கள் எந்தெந்த நாட்களில் உடலுறவு வைத்துக் கொள்ளலாம் போன்ற ஆலோசனைகளும் உள்ளது.
* உலகில் உள்ள தமிழ் வானொலிகள், 210000 உணவகங்களின் தொகுப்பு, இசை, சினிமா என்று அனைத்துமே உங்கள் கைகளில். நீங்களே சொந்தமாக tune போட்டு இசையை சேமித்து வைக்கலாம்.
கீழுள்ள இணையத் தளங்களில் போய்ப் பார்த்தால் நான் மேலே கூறியவை வெறும் கடுகளவு என்பதை உணருவீர்கள்.
http://101bestandroidapps.com/
http://www.androidfreeware.net/
பெரும்பாலான அன்ட்ரோயிட் பயன்பாடுகள் ( applications ) இலவசமாகவும் சில தொகை செலுத்திப் பெறக்கூடிய வகையில் உள்ளன .
என்ன அலைபேசி வாங்க கிளம்பிவிட்டீர்களா? Android உள்ள அலைபேசியை பார்த்து வாங்குங்கள். விலை ருபாய் 12 ஆயிரத்தில் இருந்து துவங்குகிறது.
- அழகிய இளவேனில் (எ) நாசா
- விவரங்கள்
- சு.உலோகேசுவரன்
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
இச்செய்தியைப் படிக்கும்முன் நாம் ஏன் கடல் நீரைக் குடிக்கக் கூடாது என்று பார்த்து விடுவோம். நமது உடலில் இயல்பாகவே நீர் இருக்கும். இப்போது நாம் கடல் நீரைக் குடிக்க, அதுவும் நம் உடலில் சேரும் தானே! நம்முடலில் இருக்கும் குடல் அணுச்சுவர், ஏற்கெனவே உடலில் இருந்த நீரைக் கடல் நீருடன் கலக்கச் செய்யும். இப்படிச் செய்வதால் நல்ல நீரின் அளவு உடலில் குறைந்து நீரிழப்பு ஏற்படும். இதனால் தான் கடல் நீர் நாம் குடிப்பதற்கு ஏற்றதில்லை. இங்கு குடல் அணுச்சுவர் செறிவு மிகுந்த கடல் நீருக்கும் செறிவு குறைந்த நல்ல நீருக்கும் இடையே ஒரு சவ்வு போலச் செயல்பட்டு இரு நீரையும் கலக்கச் செய்கிறது.
இரு வெவ்வேறு செறிவளவு கொண்ட கரைசல்களுக்கு நடுவே ஒரு கூறு புகவிடும் சவ்வு (‘semi permeable membrane’) இடைப்படும்போது, கரைப்பான் (solvent) செறிவு மிகுந்த கரைசலிலிருந்து (‘solution’) செறிவு குறைந்த கரைசலுக்குச் சவ்வின் சிறுதுளைகள் (‘pores’) வழியே கடக்கும். இரு கரைசல்களும் ஒரே செறிவளவு பெறும் வரை கரைப்பான் கடப்பது தொடர்ந்து நடக்கும். இந்தப் படிமுறை செறிவு மாற்றமே சவ்வூடு பரவல் என்று அறியப்படுகிறது. இது எல்லாக் கரைசல்களுக்கும் உள்ள பொதுவான வேதியியல் பண்பாகும். மேலும், இக்கரைப்பான் கடவு எவ்விதப் புறத்தாக்கமும் இன்றி இயற்கையாக நடக்கும் என்பது நாம் கவனிக்க வேண்டிய குறிப்பு. இக்கரைப்பான் கடவினை நாம் பிரவுனியன் கடவு (‘Brownian motion’) என்கிறோம்.
மேலும் புரிந்து கொள்வதற்கு ஓர் எளிய ஆய்வினைக் காண்போம்.
ஒரு முகவையில் செறிவு குறைந்த நீர் (செறிவு குறைந்த நீர் என்றவுடன் ஏதோ புதியது என நினைத்து விடாதீர்கள். நாம் வீட்டில் பயன்படுத்தும் நல்ல நீரை நினைத்துக் கொள்ளுங்கள்) நிரப்பிக் கொள்வோம்.
இரு முனைகளைக் கொண்ட ஒரு குழாயை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். அதன் ஒரு முனையை ஒரு கூறு புகவிடும் சவ்வுப் பொருளை வைத்து அடைத்து விடுங்கள். மற்றொரு முனையில் இப்போது செறிவு மிகுந்த உப்பு நீர் (எல்லோருக்கும் கடல் நீர் கிடைக்காதல்லவா!) பாதி நிரப்பிக் கொண்டு குழாயினை முகவையில் அரையளவு மூழ்கச்செய்வோம்.
இப்போது பார்த்தால் குழாயிலும் முகவையிலும் ஒரே அளவு நீரேற்றம் இருக்கும். ஆனால், குழாய் நீர் படிப்படியாக ஏற்றம் மிகுந்து விடும். முகவை நீரோ ஏற்றம் குறைந்து போகும். நீங்கள் நினைப்பது சரிதான்! இந்த ஏற்ற மாறுதலுக்கு அடிப்படை சவ்வூடு பரவலே தான்! சவ்வூடு பரவல் வழியாக முகவையிலிருந்து குழாய்க்குச் சவ்வு வழியே நீர் கடப்பதே இதற்குக் காரணமாகும். கரைசல் நீரின் மூலக்கூறுகள் சவ்வு வழியே கடப்பதற்குச் சவ்வு உதவியாக இருக்கும். ஆனால், உப்புக் கூறுகள் கடப்பதற்குச் சவ்வு உதவாது; அவற்றைத் தடுத்துவிடும். படிப்படியாக ஒரு காலக்கட்டத்தில் சவ்வின் இரு பக்கமுள்ள கரைசல்களும் சம அளவு செறிவு பெற்று விடும் அல்லது குழாயிலுள்ள நீரழுத்தம் சவ்வூடு அழுத்தத்தை (‘osmotic pressure’) ஒத்து விடும். இக்காலக்கட்டம் வரும்போது நீர் கடத்தல் நின்றுவிடும்.
அது சரி ‘சவ்வு’ என்று சொன்னால் போதாதா, அது என்ன ‘ஒரு கூறு புகவிடும்’ சவ்வு என்னும் கேள்வி எழுகிறதா?
சவ்வின் வாயிலாக ஒரு சில வகை அணுக்களும் மூலக்கூறுகளும் மட்டுமே கடக்க முடியும். மற்றவை இதன் வழியே கடப்பதற்குச் சவ்வு உதவாது. எனவே தான் இதை 'ஒரு கூறு புகவிடும் சவ்வு' (‘semi permeable’) என்று கூறுகிறோம்
இப்போது சவ்வூடு பரவல் என்றால் என்ன? என்று நாம் ஓரளவுக்கு புரிந்து கொண்டிருப்போம்.
இப்போது எதிர்மறை சவ்வூடு பரவலைப்(‘Reverse Osmosis’) பார்ப்போமா?
செறிவு மிகுந்த கரைசலுக்கு(எ.கா. கடல்நீருக்கு) நாம் புற அழுத்தம் கொடுக்கிறோம் என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள். இதனால் அதிலுள்ள பல்வகை பெரிய மூலக்கூறுகளும் அயனிகளும் அகற்றப்படும். விளைவாகச் சவ்வின் ஒரு பக்கம் செறிவுபட்ட கரைசல் தேங்குகிறது. மறுபக்கத்தில் தூய நிலையில் கரைப்பான் (நல்ல தண்ணீர்) சேர்கின்றது. இதுவே எதிர்மறை சவ்வூடு பரவல் அடிப்படையாகும்.
இந்தச் செய்முறையில் புற அழுத்தத்தின் காரணமாகச் செறிவு மிகுந்த கரைசலிலிருந்து குறைந்த செறிவு கொண்ட கரைசலுக்கு மூலக்கூறுகளும் அயனிகளும் சவ்வின் சிறுதுளைகள் வழியே கடக்கின்றன. ஊடுபரவல் அழுத்தத்தால் உண்டாகும் நீரோட்டத்தை எதிர்த் திசைப்படுத்த (செறிவு மிகுந்த கரைசலிலிருந்து செறிவு குறைந்த கரைசலுக்கு கரைப்பான் கடவு) புற அழுத்தம் கொடுத்துச் செறிவற்ற தெளிந்த நீர் ஒரு பக்கமாகச் சேர்க்கப்படும். இதுவே எதிர்மறை சவ்வூடு பரவலின் நீர் துப்புரவு முறைக்கு அடிப்படையாகும்.
இயல்பான வடிகட்டுதலுக்கும் எதிர்மறை சவ்வூடு பரவல் நீர் துப்புரவு முறைக்கும் உள்ள முதன்மை வேறுபாட்டை நாம் அறிந்து கொள்வோம்! பல இடங்களில் விற்கும் நீர்ப்புட்டிகளின் மேல் எதிர்ச்சவ்வூடு பரவல் முறையில் வடிகட்டப்பட்டது (‘Reverse Osmosis’) என்று பார்த்திருப்பீர்கள். வடிகட்டுதலால் கரைக்கப்படாத கலவைகளை மட்டுமே அகற்ற முடியும். ஆனால், எதிர்மறை சவ்வூடு பரவல் நீர் துப்புரவு முறையில் கரைக்கப்பட்ட கலவைகள் கூடச் சிக்கிவிடும்.
எதிர்மறை சவ்வூடு பரவலில் பயன்படுத்தப்படும் சவ்வுகள் கூட்டணு தாய்த்தொகுதியாலான அடர்ந்த அடுக்குத்தடை படிவுகள் கொண்டது. இவ்வகை சவ்வு நீர்க்கூறுகள் கடக்கவும் மற்ற உப்புக் கூறுகள் கடப்பதைத் தடுக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்டவை. இந்த செயல்முறையில் செறிவு மிகுந்த கரைசல் பக்கம் உயரழுத்தம் வைக்கப்படுகிறது.
துப்புரவுக்குப் பொதுவாகத் தேவைப்படும் அழுத்தம்:
உவர்ப்பு கொண்ட நிலத்தடி நீராயின்: 2 – 17 ‘பார்’(‘Bar’ அலகு)
கடல்நீராயின்: 40 - 70 ‘பார்’
சவ்விலுள்ள சிறுதுளைகளின் விட்டம் 0.1 நா.மீ லிருந்து 5000 நா.மீ வரை இருக்கும். அகப்படும் துகள்களின் விட்டம் 10 நா.மீ லிருந்து 50 மை.மீ வரை வேறுபடும்.
சராசரியாக 10 இலிட்டர் உவர்ப்பு நீரிலிருந்து 4.5 இலிட்டர் நல்ல நீரைப் பெறலாம். மிஞ்சும் 5.5 இலிட்டரை மறுசுழற்சி செய்ய இயலாது.
ஆங்கில மூலம்: http://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_osmosis
http://science.howstuffworks.com/reverse-osmosis.htm
- சு. உலோகேசுவரன்(
- விவரங்கள்
- சு.உலோகேசுவரன்
- பிரிவு: தொழில்நுட்பம்
நாம் சில கணினிகள் கதிரொளியால் இயங்குவதாகக் கேள்விப்பட்டிருப்போம். பல பேரிடம் கதிரொளியில் இயங்கும் கணிப்பான்களைப் பார்த்திருப்போம். சில இடங்களில் பெரிய அளவு சூரிய ஒளிப் பலகங்களை(‘Solar panel) யும் பார்த்திருப்போம். இந்தப் பலகங்கள் பல ஃபோடொவோல்டைக் மின்கலங்களின் ஒருங்கிணைப்பாகும். இவை போடொவோல்டைக்கு என்கிற கருத்தாக்கத்தினால் செயல்படுகின்றவை. (போடோ(‘Photo’) என்றால் ஒளி, வோல்டு (‘Volt’) என்றால் மின்கலம்). போடோவொல்டைக்கு எனப்படும் தொழில்நுட்பம் ஒளியிலிருந்து (சூரிய ஒளி) மின் உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுவதாகும்.
இந்தத் தொழில்நுட்பம் முற்காலத்தில் விண்ணில் ஏவப்படும் செயற்கைக்கோள்களின் மின் தேவைகளை மட்டுமே ஈடு செய்தது. தற்போது தரையிலும் சீரான வளர்ச்சி கண்டு வருகிறது.
இந்தத் தொழில்நுட்பத்தால் வெறும் கதிரொளியை உள்ளீடாக ஏற்றுக்கொண்டு இலவசமாக (சிறிய ஒருமுறை முதலீட்டுடன்) மின்சாரம் பெற முடியும் என்றால் நம்புவீர்களா? ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பளவு கொண்ட சூரிய ஒளிப் பலகையிலிருந்து உச்சி வெயிலில் கிட்டத்தட்ட 1000 வாட்டு மின்சாரம் பெற முடியும்.
கதிரொளியிலிருந்து மின் உற்பத்தி செய்யும் சூரிய ஒளி மின்கலங்கள் 'சிலிகான்', 'சர்மானியம்' போன்ற குறைகடத்திகளால் ஆனவை. குறைகடத்தியின் மீது கதிரொளி பாயும்போது அதன் ஒரு பகுதி குறைகடத்தியால் உள்வாங்கப்படுகிறது. அதாவது, கதிரொளி ஆற்றலின் ஒரு பகுதி குறைகடத்திக்குக் கைமாறுகிறது என்று நாம் புரிந்து கொள்ளலாம். கதிரொளி ஆற்றலால் சிலிகான் குறைகடத்தியுள் இருக்கும் மின்னணுக்கள் பாய்ச்சலுக்குத் துணையாகிறது. இந்த மின்னணுக்கள் கால் போன போக்கில் பாய்கின்றன. ஆனால், மின் உற்பத்திக்கோ மின்னணுக்கள் ஒரே திசை நோக்கி சீராகப் பாய வேண்டும். இதற்காகக் குறைகடத்தியின் இரு முனைகளில் அலுமினியம், செப்பு போன்ற உலோகம் பொருத்தப்படுகிறது. இந்த நிலையில், மின்னணுக்கள் ஒரு முனையிலிருந்து மறுமுனைக்கு ஒரே திசையில் சீராகப் பாயும். இவ்வாறு ஒரே திசையில் சீராகப் பாயும் மின்னணுக்கள் மின்புலத்தை (‘எலக்ட்ரிக் பீல்டு’) உண்டாக்கும். இதுவே, மின் உற்பத்தியின் அடிப்படையாகும்.
எதற்காக 'சிலிகான்' போன்ற குறைகடத்திகள் போடொவோல்டைக்கு மின்கலத்திற்குத் தேவைப்படுகின்றன?
சிலிகானின் சிறப்பு வேதியியல் தன்மை இதற்கு முதன்மைக் காரணம். தூய நிலையில் ஒவ்வொரு சிலிகான் அணுவிலும் 14 மின்னணுக்கள் 2,8,4 என்று வெவ்வேறு ஓடுகளில் சுழன்று கொண்டிருக்கும். இது படிக வடிவம் கொண்டதாகும்.
வெளி ஓட்டினில் சுழலும் 4 மின்னணுக்கள் தனது சுற்றத்திலுள்ள 4 அணுக்களுடன் தனது மின்னணுவைப் பகிர்ந்து கொண்டு பிணைகிறது. இப்பிணைப்பினால், சிலிகான் பாய்ச்சலுக்கு மின்னணுக்கள் இன்றி மின் கடத்த இயலாது.
இதனை ஈடு செய்ய பாசுபரசு, போரான் போன்றவை சேர்க்கப்படுகின்றன. பாசுபரசு அணு (2,8,5) என்று மின்னணுச் சுழற்சி கொண்டது. அதாவது சிலிகானை(2,8,4) விட ஒரு மின்னணு கூடுதலாகக் கொண்டது என்பதைக் கவனிக்கலாம். இதனால் சிலிகான் - பாசுபரசு பிணைப்பு ஒரு கூடுதல் மின்னணுவைப் பாய்ச்சலுக்கு தருகின்றது. இதனால், பாசுபரசு கலக்கப்பட்ட சிலிகான் எதிர்மறை சிலிகான் என்றழைக்கப்படுகிறது.
ஆனால், போரான் அணுவோ (2,3) என்று மின்னணுச் சுழற்சி கொண்டது. அதாவது சிலிகானை விட ஒரு வெளியோடு மின்னணு குறைவாகக் கொண்டது. ஆகவே, சிலிகான் - போரான் பிணைப்பினால் ஒரு மின்னணு பகிர்வின்றிப் பொத்தல் (வெற்றிடம்) உருவாகின்றது. எனவே, போரான் கலப்பட சிலிகான் நேர்மறை சிலிகான் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
இந்த இருவகை சிலிகான் குறைகடத்திகளின் சந்திப்பால் அருகிலுள்ள மின்னணுக்கள் எதிர்மறை சிலிகானிலிருந்து நேர்மறை சிலிகான் திசை நோக்கிக் கடக்கும். இதற்கு தேவையான ஆற்றல் கதிரொளியிலிருந்து கிடைக்கின்றது. மிஞ்சியிருக்கும் மின்னணுக்கள் ஆற்றலற்று சந்திப்பைக் கடக்க முடியாமல் தேங்குகின்றன. இந்த சிலிகான் அமைப்பினை 'போடொடையோடு' (‘Photo Diode’) என்று அழைக்கிறோம்.
சிலிகானின் பளபளப்புத் தன்மையால் கதிரொளியின் பெரும்பகுதி எதிரொளிக்கப்பட்டு வீணாகிறது. அதனால், கதிரொளி எதிரொளிப்பை ஓரளவு தடுக்க சிலிகான் குறைகடத்தியின் மீது ஒரு வகை மேல் அங்கி போர்த்தப்படுகிறது.
சூரிய ஒளிப் பலகங்களின் அமைப்பு கதிரொளி வீச்சுக்கேற்ப உயரமும் சாய்வும் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும். வடக்கு அல்லது கிழக்குத் திசைகளில் பலக அமைப்பு கதிர்வீச்சுக்கு ஏதுவாக இருக்கும். எல்லாப் பருவங்களிலும் சூரிய ஒளிப் பலகங்களிலிருந்து சீரான மின் உற்பத்தியை எதிர்பார்க்க முடியாது. ஆனால், மின் உற்பத்தி சீராக உள்ள போது மின்சாரத்தை மாறுதிசை மின்னாக்கி (‘இன்வர்டர்') மூலமாகச் சேமித்துக்கொள்ளலாம். மழை, மேகமூட்ட நாட்களில் சூரிய ஒளி மின்சாரம் கை கொடுக்காமல் போகலாம். இந்நிலையில், பொது மின்னிணைப்பு அல்லது மின்னியக்கி(‘Generator’) வாயிலாக மின்சாரம் பெற்றுக்கொள்ளலாம். ஆகவே, சூரிய ஒளி மின்சாரம் உங்களது மின்சாரச் செல்வினை முற்றிலும் ஒழிக்காது. ஆனால், அதனைக் குறிப்பிடத்தகுந்த அளவுக்குக் கட்டுப்படுத்தும்.
நாம் நினைவில் கொள்ளவேண்டிய முதன்மையான செய்தி, நாம் பயன்படுத்தும் ஒவ்வொரு 'வாட்டு' சூரிய ஒளி மின்சாரமும் தூய்மையான மின்சாரமாகும். நிலக்கரி எரிக்காமல் கிடைத்த மின்சாரம். புகையற்ற மின்சாரம், சுற்றுச்சூழல் மாசுபடுத்தாத மின்சாரம், எதிர்காலத்தின் மின்சாரம் ஆகும்.
ஆங்கில மூலம்: http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/solar-cell1.htm
- இழப்பில்லாமல் மின்சாரத்தைக் கடத்த முடியுமா?
- கிருமியகற்றும் ஒளிவெள்ளம்
- வெப்பத்தை பூட்டிவைக்க இயலுமா?
- கல்லீரல் புத்துருவாக்கம்
- அரிப்பு நரம்புகள்
- முட்டையா...? கோழியா...?
- செவி பாதுகாப்பிற்கு ஒரு புதிய கருவி
- உணவை பகுத்து ஆராயும் காந்தவியல்
- பிடுங்கிய பல்லில் இருந்து ஸ்டெம் செல்கள்
- பெட்ரோலை ஒழித்துக் கட்டவருகிறது லித்தியவாயு
- மனித மரபணுக்களுக்கும் காப்புரிமை
- ஒளி மின் விளைவு – ஓர் அறிமுகம்
- ஏறுநடை போடும் ஏழை நாடுகள்
- கற்றது நினைவில் நிற்க என்ன செய்யவேண்டும்?
- உடல் தூங்க உள்ளம் விழித்திருக்கிறது.
- மண்டையைப் பிளந்த பிறகும் பேசலாம்
- நினைவு வலுப்பெற மூக்கில் ஸ்ப்ரே
- உயிரி கார்பன்
- கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து எரிபொருள்
- நின்றொளிரும் விந்தை