அறிவியல் ஆயிரம்

விவரங்கள்

முனைவர் க.மணி

பிரிவு: தொழில்நுட்பம்

வெளியிடப்பட்டது: 06 அக்டோபர் 2009

• அறிவியல்

"இதுதான் ரேடியோகிராம்" என்று என் நண்பர் அவர் தந்தை விட்டுச்சென்ற 1960 மாடல் கருவியைக் காட்டினார். "வேலை செய்யுமா" 

"செய்யும்.... இப்ப எல்லாம் எஃப் எம் ஆகிவிட்டதால் இருந்தும் பயனில்லை" என்றார்.

ஒருவர் தராளமாகப் படுத்துறங்குமளவுக்கு திண்ணை போலிருந்தது ரேடியோகிராம். அதில் ரேடியோவும், கிராமஃபோனும் சேர்ந்திருந்தது. அந்த காலத்தில் இது அந்தஸ்த்தின் சின்னமாக இருந்தது. பெரிய பங்களா வீட்டில் மட்டும்தான் இவற்றைப் பார்க்கமுடியும்.

நீங்கள் நம்பினால் நம்புங்கள்.... 2007 இல் ரேடியோ ஒன்று உருவாக்கப்பட்டது. இந்த ரேடியோ ஒரு இரத்த செல்லுக்குள்ளேயே அடங்கிவிடுமளவுக்குச் சிறியது மட்டுமல்லாமல், மேலும் அதுபோன்ற நூறு ரேடியோக்களை வைக்கவும் அங்கே இடம் இருக்கும். இதில் உள்ளது ஒரே ஒரு நேனோ கரிக்குழாய் மட்டுமே. இது வைரசு கிருமி அளவுதான் இருக்கிறது. எலெக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில்தான் பார்க்கமுடியும்.

"லெய்லா" என்று எரிக் கிளாப்டனின் இசை ஒலிபரப்பு அதிலிருந்து கேட்டது. முதல் முறையாக விஞ்ஞானிகள் ரேடியோ வேலை செய்வதை எலெக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் பார்த்துக் கொண்டே அதிலிருந்து வரும் பாட்டையும் கேட்டார்கள். உலகின் முதல் துகள் ரேடியோ பாடியது.

மூச்சுக்காற்று பட்டாலே பறந்து மறைந்துவிடும் அளவுள்ள ரேடியோவால் என்ன பயன்? காதுக் குழாயிலேயே புதைத்து வைத்து செவிட்டு மெஷின் செய்யலாம், செல்போன்கள் மேலும் சிறிதாகிவிடும், ஐ பாடுகள் காதில் கம்மலாகத் தொங்கும்...., இரத்தத்தில் மிதந்தபடி ரேடியோ தகவலை எடுத்துச் சென்று மருந்து குப்பிகளைத் திறக்கும், கேன்சர் செல்களில் புகுந்து கொள்ளும், தகவல் கொடுத்ததும் மருந்து டெலிவரி செய்யும்...

கற்பனைக்கு எல்லை எங்கே!

நேனோ உலகம்

லிப்ஸ்டிக், மேக்கப் சாதனங்கள் முதல் மோட்டார் எண்ணெய் வரை நேனோ துகள்கள் பயன்படுகின்றன. தலைமுடியின் கனம் ஒரு மில்லி மீட்டரில் பத்தில் ஒரு பங்குதான். தலைமுடியை பத்தாயிரம் அல்லது நூறாயிரம் பங்கு மெலிதாக்கினால் என்ன அளவு இருக்குமோ அந்த அளவுக்குத்தான் நேனோ இழை இருக்கும்.

கார்பன் (கரி) அணுக்களை தக்கபடி அடுக்கினால் சுருண்ட வாழையிலைக் குருத்து மாதிரி மாறிவிடும். ஒத்தை, இரட்டை, பலசுருள் கொண்ட கரி நேனோ குழாய்கள் இப்போது பிரசித்தம்.

கரி நேனோ குழாய்களுக்கு பல வினோத குணங்கள் காணப்படுகின்றன. முதலாவதாக அவை நம்பமுடியாத அளவுக்கு விரைப்புத்தன்மையைப் பெற்றிருக்கின்றன. இரண்டாவதாக, மின்சாரம் இதில் தடையே இல்லாமல் வழுக்கிக் கொண்டு செல்லும். துல்லியமாக, நேர்த்தியாக அணுக்கள் இதில் அடுக்கப்பட்டிருப்பதால் மின்சாரம் தாங்கிய எலெக்ட்ரான்கள் தங்கு தடையின்றி இதில் நகர்கின்றன. அவற்றிற்கு எதிர்ப்புகளே இருப்பதில்லை. முக்கியமான விஷயம், நேனோ அளவில் பூமியின் கிராவிட்டி (நிறையீர்ப்பு விசை) பலிப்பதில்லை. எனவே அதைப் பற்றி கவலைப்பட வேண்டியதில்லை.

தென்னங்குச்சியை எதிலாவது செருகிவிட்டு அதன் முனையைத் தட்டினால் அது எப்படி விர்ரென்று அசையுமோ அதுபோல நேனோ குழாய் அதிரும். அப்போது அதிலிருந்து ரேடியோ அலைகள் வெளிப்படும்.

கெலிஃபோர்னியா பல்கலைக்கழக (பெர்க்ளி) விஞ்ஞானி அலெக்ஸ் ஸெட்ல் (Alex zettl) என்பவருக்கு நேனோ குழாயின் ரேடியோ அலைபரப்பும் குணம் பிடித்திருந்தது. உடனே அதை வைத்து ஏன் ரேடியோ செய்யக்கூடாது என்று தோன்றியது. 2007 இல் அவரது துகள் ரேடியோ பாடியது.

என்னென்ன தேவை?

ரேடியோ வேலை செய்ய நான்கு உறுப்புகள் வேண்டும். முதலாவது ஆன்டென்னா. இது ரேடியோ அலைகளை வாங்கும். இரண்டாவது டியூனர். இது தேவையான அலையை மட்டும் சேகரிக்கும். மூன்றாவது ஆம்ப்ளிஃபையர். இது சிக்னலை பெரிதாக்கித் தரும். நான்காவது டிமாடுலேட்டர் வாகன அலையிலிருந்து சிக்னலை மட்டும் எடுத்து சப்தமாக்கும்.

துகள் ரேடியோவில் இந்த 4 வேலைகளும் ஒரே ஒரு நேனோகுழாயில் நடந்து முடிந்துவிடுகிறது. நம்பமுடியவில்லை அல்லவா! எப்படி என்று இனி பார்ப்போம்.

நான் சொல்லப்போகும் வடிவத்தை நூறுமில்லியன் மடங்கு சிறிதாகக் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். இரண்டு தீப்பெட்டிகள். ஒன்னேகால் தீக்குச்சி இடைவெளிவிட்டு நிற்கின்றன. ஒரு பெட்டியிலிருந்து ஒரு தீக்குச்சி குறுக்காக செருகப்பட்டுள்ளது. அதன் முனை எதிரிலிருக்கும் பெட்டியைத் தொடவில்லை. பெட்டிகள் இரண்டையும் மின்முனைகளாகக் கருதிக்கொள்ளுங்கள். அவற்றை ஒரு டி.சி பேட்டரி செல்லுடன் இணைக்கிறோம். சர்க்யூட்டிலிருந்து ஒரு கிளை ஒலிபெருக்கிக்குச் செல்கிறது. இவ்வளவுதாங்க துகள் ரேடியோ.

குச்சிக்கு பதிலாக நேனோ கரிக்குழாயை வைக்கவேண்டும். கரிக்குழாயின் நீளம் 500 நே.மீ, அகலம் 10 நே.மீ. கிட்டத்தட்ட புகையிலைத் தேமல் வைரசின் அளவுதான்.

எலெக்ரோடுகளின் வழியாக தொடர்ந்து கரண்ட் கொடுக்கும் வரை நேனோ குச்சி விரைப்பாக இருக்கும். கரண்ட் அளவை மாற்றுவதன் மூலம் அதன் விரைப்பையும் மாற்றலாம். கித்தார் இசைக்கருவியின் கம்பிகளை விரைப்பாக்குவதன் மூலம் அதன் சுருதியை அட்ஜஸ்ட் செய்வது போல, நேனோ குச்சியின் விரைப்பை வேண்டிய அளவுக்கு மாற்றலாம். இதுதான் ரேடியோ டியூனிங்!

குச்சியின் மீது ரேடியோ அலைபட்டதும் மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண்ணுக்கு ஏற்ப அதிரும். இது ஆன்டென்னா வேலை. குச்சியில் தொடர்ந்து மின் ஓட்டம் கொடுத்தால் அதிர்வின் காரணமாக மின்புலம் மிகையாகி எதிரிலுள்ள மின் முனையில் பாயும்; அது ஆம்ப்ளிஃபிக்கேஷன். இப்படியாக, குச்சியே ஆண்டென்னாவாக அலைவாங்கி, சிக்னலை விரிவாக்கித் தருகிறது. குச்சியின் விரைப்புதான் தக்க அலைகளை பிரித்து அறியும் டியூனர். தனது அதிர்வின் மூலம் அலையிலிருந்து சிக்னலை அதுவே பிரித்துக் கொள்கிறது. அவ்வளவுதான். மீதி எல்லாம் ஸ்பீக்கர் பார்த்துக் கொள்ளும்.

முதன் முதலில் கிராஹாம் பெல் 1876 இல் தொலைபேசியை உருவாக்கி அதில் பேசியது "மிஸ்ட்டர் வாட்சன் இங்கே வாங்க. நான் இப்பவே உங்களைப் பார்க்கனும்"

குயூக்ளியெல்மோ மார்க்கோனி 1894 இல் ரேடியோ அலை மூலம் 30 அடிக்கு அப்பால் இருந்த மின்சாரமணியைத் தானாக அடிக்க வைத்தார். இப்போது அலெக்ஸ் ùஸட்ல் துகள் ரேடியோவை உருவாக்கி "லெய்லா" என்ற பாட்டை 2007 இல் கேட்டார்- பார்த்தார்.

வழக்கமாக மின் அணுசாதனங்களை நுணுக்கமாக்கும் போது வேறு எதையாவது இழப்பீடாகத் தரவேண்டியிருக்கும். துகள் ரேடியோவில்.... கூல்!

அலெக்ஸ் தனது துகள் ரேடியோவை பேடன்ட் செய்திருக்கிறார். விரைவில் வினோதங்கள் வெளிப்படும்.

விவரங்கள்

மு.குருமூர்த்தி

பிரிவு: தொழில்நுட்பம்

வெளியிடப்பட்டது: 14 செப்டம்பர் 2009

• ஜப்பான்
• அறிவியல்

ஜப்பானில் உள்ள BSI-TOYOTA Collaboration Center (BTCC) அண்மையில் ஒரு சக்கர நாற்காலியை உருவாக்கியுள்ளது. இந்த சக்கர நாற்காலியின் இயக்கத்தை மூளையின் அதிர்வலைகளைக் கொண்டே கட்டுப்படுத்த இயலும். மூளை தன்னுடைய கட்டளைகளை மின் துடிப்புகளாக வெளியிடுகிறது. இந்த மின் துடிப்புகள் வலிமை குறைந்தவை.  மைக்ரோ வோல்ட்டுகளில் இவை அளக்கப்படுகின்றன. சாதாரணமாக நாம் பயன்படுத்தும் டார்ச் செல்லின் மின் அழுத்த வலிமை 1.5 வோல்ட். ஒரு மைக்ரான் என்பது ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு ஆகும். 125 மில்லி செகண்டுகளே நீடிக்கக்கூடிய மூளையின் அதிர்வுகள் கூட இந்த சக்கரநாற்காலியின் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்துமாம்.

மூளை-இயந்திர ஒருங்கிணைப்பு (brain-machine interface) துறையில் அண்மைக்காலமாக விரிவான ஆய்வுகள் நடைபெற்றுவருகின்றன. முதியோர்களும் உடல் ஊனமுற்றோரும் பிறரை உதவிக்கு அழைக்காமலேயே தங்களுடைய சக்கர நாற்காலியை கட்டுப்படுத்தி இந்த உலகத்துடன் உறவாட இந்த ஆய்வுகள் வழிசெய்கின்றன.

தற்போது உபயோகத்தில் இருக்கும் சக்கரநாற்காலிகள் மூளையின் அதிர்வுகளை ஏற்று செயல்பட சில வினாடிகள் எடுத்துக்கொள்ளும். ஆனால் இந்த புதிய சக்கரநாற்காலியில் blind signal separation, space-time-frequency filtering technology ஆகிய இரண்டு தொழில்நுட்பங்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. ஒரு கூட்டு அதிர்வு பல்வேறு அதிர்வுக்கூறுகளாக பிரித்தறியப்படுகிறது. இதனால் மூளையின் கட்டளைகள் 125 மில்லிசெகண்டுநேரத்திலேயே உணர்ந்துகொள்ளப்படும். மண்டையின் மேல்தோலில் மின்வாய்களைப் பொருத்தி மூளையின் மின் தூண்டல்கள் ஏற்கப்படுகிறது. சக்கர நாற்காலியில் அமர்ந்திருப்பவர் தன்னுடைய மூளை அதிர்வுகளை  ஒரு மின்னணுப்பலகையில் அவரே காணமுடியும். காலப்போக்கில் உபயோகிப்பாளரின் பழக்கவழக்கங்களை இந்த கருவி உள்வாங்கிக்கொண்டு அதற்கேற்ப செயல்படுகிறது என்பது வியப்பான செய்தி. 95 சதவீதம் துல்லியமான இந்த சக்கரநாற்காலி முன்னோக்கிச் செல்லுதல், வலதுபுறம் திரும்புதல், இடதுபுறம் திரும்புதல் ஆகிய இயக்கங்களை விரைவாகச் செய்கிறது.

ஏற்கனவே பதிவுசெய்யப்பட்ட மின் தூண்டல்களின் உதவியால் கை கால் இயக்கங்கள் சார்ந்த கட்டளைகளை நிறைவேற்ற மட்டுமே இந்த சக்கரநாற்காலி தற்போது பயன்பட்டு வருகிறது. காலப்போக்கில் மூளையின் உணர்ச்சிகளையும் அதனால் வெளியிடப்படும் அதிர்வலைகளையும் உணரும் வகையில் இந்த சக்கரநாற்காலியில் வடிவமைப்பில் மாற்றங்கள் ஏற்படுத்தப்படும். மருத்துவத்துறையையும் செவிலியர் பணியையும் ஒருங்கிணைத்து இந்த சக்கரநாற்காலி ஏற்கக்கூடிய கட்டளைகளை விரிவுபடுத்த ஆய்வுகள் நடைபெற்று வருகின்றன.

தூரத்தையும் காலத்தையும் கணிக்கும் மூளையின் திறன் அபாரமானது. எதிரே வரும் வண்டியின் தூரத்தையும் அது நம்மை அடைய  எடுத்துக்கொள்ளக்கூடிய காலத்தையும் நமது மூளை வெகுவிரைவில் கணக்கீடு செய்து கொள்கிறது. அதற்கேற்ப நாம் வழியில் இருந்து ஒதுங்கிக்கொள்கிறோம். தூரம், காலம் இவையனைத்தும் தகுந்த மின்வாய்கள் மூலம் பிரித்தறியப்படுவதால் இந்த சக்கர நாற்காலியின் செயல்பாடு இதுவரை எந்தக் கருவியாலும் எட்டப்படாத 95 சதவீதம் துல்லியமானது.

இன்னும் படிக்க: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090629101848.htm

தகவல்:மு.குருமூர்த்தி (இந்த மின்-அஞ்சல் முகவரி spambots இடமிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. இதைப் பார்ப்பதற்குத் தாங்கள் JavaScript-ஐ இயலுமைப்படுத்த வேண்டும்.)