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Science behind setting the right temperature on the air conditioner

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Science behind setting the right temperature on the air conditioner

केंद्रीय शक्ति मंत्रालय ने कहा है कि यह है नए एयर कंडीशनर (एसीएस) की तापमान रेंज को प्रतिबंधित करना मुलिंग देश में 20 डिग्री और 28 डिग्री सेल्सियस के बीच।

मंगलवार को एक संवाददाता सम्मेलन में, बिजली मंत्री मनोहर लाल खट्टर ने प्रेसपर्सन को बताया कि प्रतिबंध घरों, होटलों और कारों में एसीएस पर लागू होगा। कथित तौर पर इस विकल्प पर विचार किया जा रहा है और कोई दृढ़ निर्णय नहीं लिया गया है।

यह विचार नया नहीं है: 2018 में और फिर 2021 में, आरके सिंह, तब सत्ता के लिए राज्य मंत्री (स्वतंत्र प्रभार) ने कहा था कि मंत्रालय एसी निर्माताओं से ऊर्जा दक्षता और स्वास्थ्य बिंदुओं से इष्टतम तापमान सेटिंग के साथ एसीएस को लेबल करने के बारे में बात कर रहा था और 24 डिग्री पर डिफ़ॉल्ट तापमान सेटिंग को ठीक कर रहा था। उस समय मंत्रालय ने एक बयान में भी कहा था कि वह चार से छह महीने और सार्वजनिक परामर्श के बाद जागरूकता अभियान के बाद डिफ़ॉल्ट सेटिंग को स्थापित करने पर विचार करेगा।

श्री सिंह ने कहा, “एयर कंडीशनर तापमान में प्रत्येक 1 डिग्री सेल्सियस में वृद्धि से 6% बिजली की बचत होती है।” उन्होंने कहा कि 24 डिग्री सेल्सियस की सिफारिश एक से आई थी ऊर्जा दक्षता अध्ययन ब्यूरो और यह कि सभी उपभोक्ताओं को सेटिंग को अपनाना चाहिए, देश प्रति वर्ष 20 बिलियन यूनिट बिजली की बचत करेगा। मधुमक्खी ने उस समय कहा था कि एसीएस के कारण कुल जुड़ा हुआ लोड 2030 तक 200 गीगावाट होगा।

18-21 डिग्री सेल्सियस रेंज “असहज” को कॉल करने के अलावा, मंत्री ने कहा कि यह “अस्वास्थ्यकर” था। दरअसल, कई अध्ययनों में पाया गया है कि रक्त-दबाव का भार 18 डिग्री सेल्सियस से नीचे जल्दी से बढ़ जाता है, जिसमें वासोकॉन्स्ट्रिक्शन और सहानुभूति सक्रियण होता है, जो सिस्टोलिक रक्तचाप को लगभग 6-8 मिमी (एचजी) और लंबे समय तक एक्सपोज़र में उच्च रक्तचाप के उच्च जोखिम में अनुवाद करने के लिए पाया जाता है। जापान, न्यूजीलैंड और यूनाइटेड किंगडम में बच्चों को शामिल करने वाले अलग -अलग परीक्षणों ने भी पाया है कि वे आसान सांस लेते हैं जब वे 18 डिग्री सेल्सियस से अधिक एसीएस सेट के साथ सोते थे। दूसरी तरफ, इन्सुलेशन और/या हीटर के साथ पूरे-हाउस वार्मिंग को कुछ महीनों के भीतर श्वसन संक्रमण और कम एंटीबायोटिक उपयोग की व्यापकता को कम करने के लिए पाया गया था।

2018 में, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने अनुमान लगाया कि दुनिया भर में 2 बिलियन एसी का उपयोग किया गया था और आवासीय इकाइयों की संख्या 2000 से 2022 तक, 1.5 बिलियन तक तीन गुना थी। एजेंसी ने यह भी कहा कि 2022 तक, एशिया प्रशांत क्षेत्र में 43% लोगों को अभी भी अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता थी।

एक एसी कैसे काम करता है?

एक एसी एक स्थान से दूसरे स्थान पर गर्मी पंप करके काम करता है। गर्मी स्वाभाविक रूप से गर्म से कूलर क्षेत्रों में बहती है, जिसका अर्थ है कि इसे लगातार दूसरी दिशा में ले जाना – जैसे कि 30 डिग्री सेल्सियस में एक कमरे से 35 डिग्री सेल्सियस में एक वातावरण में – काम की आवश्यकता होती है। यह काम एसी की बिजली की खपत में दर्शाया गया है।

एक एसी का विशिष्ट वाष्प-संपीड़न चक्र एक तरल का उपयोग करता है जिसे गर्मी का परिवहन करने के लिए एक सर्द कहा जाता है। वाष्पीकरण नामक एक उपकरण सर्द को उसके उबलते बिंदु के बारे में बताता है। जब एक प्रशंसक बाष्पीकरणकर्ता के ऊपर कमरे में हवा चलाता है, तो हवा से गर्मी को अवशोषित करके सर्द उबलता है। हवा भी बाष्पीकरण और नालियों पर हवा के संघनन में नमी के रूप में नमी के रूप में विचलित हो जाती है। अगला, यह एक सुपरहिट वाष्प के रूप में कंप्रेसर में बहता है। कंप्रेसर इसे 3-4x से संपीड़ित करता है, इस प्रक्रिया में इसे लगभग 90 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करता है। यह वह कदम है जिसके दौरान एसी अपनी अधिकांश शक्ति का उपभोग करता है।

उच्च दबाव वाले सुपरहिटेड वाष्प फिर कंडेनसर की ओर बढ़ता है, जहां यह स्वाभाविक रूप से एक तरल में वापस जाने के दौरान एनवायरन को अपनी गर्मी खो देता है। चूंकि इसका दबाव अभी भी अधिक है, यह एक विस्तार डिवाइस से गुजरता है जो इसे कम दबाव वाले तरल-वाष्प मिश्रण में बदल देता है, जो इसके क्वथनांक के करीब है, और इसे बाष्पीकरणकर्ता को वापस भेजता है।

तापमान सीमा जिसमें एक सर्द ले जाता है और गर्मी को सबसे अधिक कुशलता से जारी करता है, वह सीमा है जिसके भीतर एसी को भी सबसे कुशल कहा जाता है। इस सीमा के दोनों ओर ऊर्जा दक्षता बंद हो जाती है। यह भी तथ्य है कि उच्च तापमान पर गर्मी हस्तांतरण अधिक कुशल है।

अपने एसी को कम तापमान पर सेट करने के जोखिम

एसीएस की पावर-कॉस्ट एकमात्र कारण नहीं है कि वे कम तापमान को स्पष्ट करने के लिए चाहते हैं, विशेष रूप से अंतरिक्ष-कूलिंग उद्यमों में 18 डिग्री सेल्सियस से कम। कई अध्ययनों ने यह पता लगाया है कि उन लोगों के छोटे अंशों के लिए बचत करते हैं जिन्हें ठंडे स्थानों तक पहुंच की आवश्यकता होती है, सामान्य आबादी – जिनमें शिशुओं, बुजुर्गों, कार्डियोरेस्पिरेटरी रोगों वाले लोग शामिल हैं – 18 डिग्री सेल्सियस के तहत रहने वाले स्थानों के संपर्क में आने पर उच्च रक्तचाप, अस्थमा और श्वसन संक्रमण के उच्च जोखिम विकसित कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने आम तौर पर ‘आराम’ का इलाज किया है, जहां एक शरीर का मुख्य तापमान (लगभग 37 डिग्री सेल्सियस) और इसका मतलब है कि त्वचा का तापमान किसी भी पसीने या कंपकंपी के बिना स्थिर रखा जा सकता है और जब किसी अंतरिक्ष के 10% से अधिक लोगों का कहना है कि वे बहुत गर्म या बहुत ठंड महसूस करते हैं (पूर्वानुमानित मत कहो)। ASHRAE-55 और ISO 7730 मानक इस अंगूठे के नियम से शुरू होते हैं, जो दुनिया के विभिन्न हिस्सों में कपड़ों, सांस्कृतिक संवेदनाओं और प्रचलित प्रकार के शीतलन के अनुसार ‘आराम’ को समायोजित करने से पहले इस अंगूठे के नियम से शुरू होते हैं।

रेस्ट में शरीर लगभग 100 डब्ल्यू चयापचय गर्मी को विघटित करता है। लगभग 20 से 24 डिग्री सेल्सियस, एक हल्के से कपड़े पहने हुए व्यक्ति पसीने को तोड़ने या त्वचा के रक्त के प्रवाह को प्रतिबंधित किए बिना अकेले विकिरण और संवहन द्वारा गर्मी को बहा सकता है। ASHRAE-55 ज़ोन को औसत परिवेश के तापमान में हर 1 डिग्री सेल्सियस के लिए लगभग 0.3 डिग्री सेल्सियस बढ़ने की अनुमति देता है, लगभग 30 डिग्री तक 32 डिग्री सेल्सियस तक।

कुछ नींद के अध्ययन ने स्वस्थ युवा और मध्यम आयु वर्ग के वयस्कों के लिए 16-19 डिग्री सेल्सियस में अभिसरण किया है। कूल हवा कथित तौर पर कोर तापमान में लगभग 1 डिग्री सेल्सियस की मदद करती है, नींद की शुरुआत को तेज करती है और गहरी नींद सुनिश्चित करती है। शिशु और बड़े वयस्क लगभग 19 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा को पसंद कर सकते हैं क्योंकि उनके शरीर का थर्मोरेग्यूलेशन कम मजबूत है।

इसने कहा, डब्ल्यूएचओ के 2018 के आवास और स्वास्थ्य दिशानिर्देश 18 डिग्री सेल्सियस का उपयोग करने की सलाह देते हैं क्योंकि समशीतोष्ण या कूलर जलवायु में न्यूनतम सुरक्षित रहने वाले कमरे के तापमान के रूप में, क्योंकि हृदय और श्वसन प्रवेश उस सीमा से नीचे चढ़ने के लिए पाया गया था। 2014 में प्रकाशित एक क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन ने 18 डिग्री सेल्सियस के तहत इनडोर तापमान और उच्च रक्तचाप के “जनसंख्या जिम्मेदार जोखिम” के 9% के बीच एक मजबूत संबंध की सूचना दी। इसी तरह, एक 2016 के एक अध्ययन ने उम्र बढ़ने के अंग्रेजी अनुदैर्ध्य अध्ययन के डेटा का उपयोग किया, 2012-2013 में 18 डिग्री सेल्सियस के तहत रहने वाले स्थान के संपर्क में आने वाले लोगों के बीच के लक्षणों में अंतर की तुलना करने के लिए। इससे पता चला कि ठंडे घरों में रहने वालों में कोलेस्ट्रॉल अधिक था और कमजोर पकड़ ताकत थी।

एक अन्य अनुदैर्ध्य अध्ययन ने उसी वर्ष कहा कि 50 वर्ष से अधिक आयु के 16% लोगों और 18 डिग्री सेल्सियस से कम होने वाले स्थानों में रहने वाले स्थानों में उच्च रक्तचाप, कम विटामिन डी का स्तर, और गरीब फेफड़े के कार्य थे।

श्वसन और मानसिक स्वास्थ्य

रेस्पिरेटरी फ्रंट पर: 2013 में प्रकाशित एक अध्ययन में 309 बच्चों और 12,000 से अधिक बाल-दिनों में शामिल एक अध्ययन ने 14-16 डिग्री सेल्सियस के औसत बेडरूम के तापमान के नीचे प्रत्येक 1 डिग्री सेल्सियस के प्रभावों का विश्लेषण किया। इसने एक बूंद का खुलासा किया कि बच्चे कितनी जल्दी हवा और कम फेफड़ों के कार्य को छोड़ सकते हैं।

2022 में, यूके में शोधकर्ताओं ने बताया कि लगातार “ठंडे घरों” में रहने वाले लोग अवसाद और चिंता के नए एपिसोड के दोगुना जोखिम में थे, आय और आधारभूत मानसिक संकट के लिए समायोजित करने के बाद भी।

बेशक, अधिकांश अध्ययनों ने डब्ल्यूएचओ को 18 डिग्री सेल्सियस के निशान को स्थापित करने में मदद की है क्योंकि कम तापमान सीमा में समशीतोष्ण मौसम वाले देशों में रहने वाले प्रतिभागियों को शामिल किया गया है। यह आंशिक रूप से है क्योंकि उष्णकटिबंधीय या उपोष्णकटिबंधीय राष्ट्रों में कई अध्ययन नहीं किए गए हैं, जहां कम उप -18 डिग्री सेल्सियस लिविंग स्पेस भी हैं। इसके अतिरिक्त, अधिक ठंडे जोखिम वाले लोगों को भी नम सतहों के संपर्क में आने की संभावना है और/या कुछ हद तक ऊर्जा गरीबी का सामना करना पड़ता है। बाद के दो स्वयं श्वसन और मानसिक परिणामों को खराब करते हैं।

एसीएस पर एक निश्चित तापमान सीमा की ओर बढ़ने का मामला स्पष्ट है – सार्वजनिक स्वास्थ्य लाभ के साथ -साथ ऊर्जा बचत द्वारा समर्थित।

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ISRO identifies site for Chandrayaan-4 lander

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ISRO identifies site for Chandrayaan-4 lander

बेंगलुरु में भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) के सहयोग से, बेंगलुरु स्पेस एक्सपो 2024 (BSX) के 8वें संस्करण में इसरो स्टॉल पर चंद्रयान -4 का एक छोटा मॉडल प्रदर्शित किया गया था। फ़ाइल | फोटो साभार: द हिंदू

चंद्रयान-4 मिशन अभी कम से कम दो साल दूर है, लेकिन इसरो ने अपने लैंडर को उतारने के लिए चंद्रमा के दक्षिण ध्रुवीय क्षेत्र में एक स्थान की पहचान कर ली है।

केंद्र सरकार ने चंद्रयान-4 मिशन को मंजूरी दे दी है, जिसे चंद्र नमूना-वापसी मिशन के रूप में डिजाइन किया गया है, और यह भारत का अब तक का सबसे जटिल चंद्र प्रयास होगा।

इसरो के अध्यक्ष वी. नारायणन ने पहले कहा था, “हम चंद्रयान-4 के लिए 2028 का लक्ष्य रख रहे हैं।”

इसरो के अधिकारियों के अनुसार, उन्होंने मॉन्स माउटन (एमएम) की चार साइटों पर ध्यान केंद्रित किया था और उनमें से एक को चंद्र सतह पर उतरने के लिए उपयुक्त पाया।

मॉन्स माउटन चंद्रमा पर एक क्षेत्र है।

अधिकारियों ने कहा कि उन्होंने स्थानों की पहचान कर ली है – एमएम-1, एमएम-3, एमएम-4 और एमएम-5। उनमें से एमएम-4 को लैंडिंग के लिए चुना गया।

उन्होंने कहा, “मॉन्स माउटन क्षेत्र में चार साइटों को उच्च-रिज़ॉल्यूशन ऑर्बिटर हाई रिज़ॉल्यूशन कैमरा (ओएचआरसी) मल्टी व्यू इमेज डेटासेट का उपयोग करके इलाके की विशेषताओं के संबंध में पूरी तरह से चित्रित किया गया था।”

यह पाया गया कि एमएम-4 के आसपास एक किमी गुणा एक किमी क्षेत्र में “सबसे कम खतरनाक प्रतिशत, 5 डिग्री का औसत ढलान, 5,334 मीटर की औसत ऊंचाई और 24 मीटर से 24 मीटर आकार के खतरे-मुक्त ग्रिड की सबसे बड़ी संख्या है। इसलिए, एमएम-4 को चंद्रयान -4 मिशन का संभावित स्थल माना जा सकता है,” अधिकारियों ने कहा।

चंद्रयान-4 में एक प्रोपल्शन मॉड्यूल (पीएम), एक डिसेंडर मॉड्यूल (डीएम), एक एसेंडर मॉड्यूल (एएम), एक ट्रांसफर मॉड्यूल (टीएम) और एक री-एंट्री मॉड्यूल (आरएम) शामिल हैं।

डीएम और एएम संयुक्त स्टैक चंद्रमा की सतह पर निर्धारित स्थल पर सॉफ्ट लैंडिंग करेगा।

मुख्य सॉफ्ट लैंडिंग नेविगेशन, मार्गदर्शन और नियंत्रण प्रणाली के साथ एक उपयुक्त स्टैक (एएम + डीएम) वंश प्रक्षेपवक्र द्वारा की जाएगी, जबकि सुरक्षित लैंडिंग को लैंडिंग साइट के उचित चयन द्वारा सुनिश्चित किया जा सकता है जो लैंडर की सभी बाधाओं को पूरा करता है।

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New AI method helps identify which dinosaur made which footprints

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New AI method helps identify which dinosaur made which footprints

पुरापाषाण विज्ञानी सेबेस्टियन अपेस्टेगुइया ने 21 जुलाई, 2016 को मारगुआ सिंकलाइन, बोलीविया में लगभग 80 मिलियन वर्ष पहले एक मांस खाने वाले डायनासोर द्वारा बनाए गए पदचिह्न को मापा। फोटो साभार: रॉयटर्स

पैरों के निशान सबसे आम प्रकार के डायनासोर के जीवाश्मों में से हैं। कभी-कभी वैज्ञानिकों को एक अकेला पदचिह्न मिल जाता है। ‍कभी-कभी उन्हें डांस फ्लोर, डायनासोर डिस्कोथेक जैसे ट्रैकों की अव्यवस्थित गड़बड़ी का सामना करना पड़ता है। लेकिन यह पहचानना बेहद मुश्किल है कि कौन सा डायनासोर कौन सा ट्रैक छोड़ गया।

शोधकर्ताओं ने अब किसी दिए गए पदचिह्न के आठ लक्षणों के आधार पर, पटरियों के लिए जिम्मेदार डायनासोर के प्रकार को इंगित करने में सहायता के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) का उपयोग करके एक विधि विकसित की है।

वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित शोध के प्रमुख लेखक, जर्मनी में हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम बर्लिन अनुसंधान केंद्र के भौतिक विज्ञानी ग्रेगर हार्टमैन ने कहा, “यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह ट्रैक को वर्गीकृत करने और तुलना करने का एक उद्देश्यपूर्ण तरीका प्रदान करता है, व्यक्तिपरक मानव व्याख्या पर निर्भरता को कम करता है।” राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही.

डायनासोर अपने पीछे कई प्रकार के जीवाश्म अवशेष छोड़ गए, जिनमें हड्डियाँ, दाँत और पंजे, उनकी त्वचा के निशान, मल और उल्टी, उनके पेट में अपचित अवशेष, अंडे के छिलके और घोंसले के अवशेष शामिल हैं। लेकिन पैरों के निशान अक्सर अधिक प्रचुर मात्रा में होते हैं और वैज्ञानिकों को बहुत कुछ बता सकते हैं, जिसमें एक डायनासोर के रहने वाले वातावरण का प्रकार और, जब अन्य निशान मौजूद होते हैं, तो एक पारिस्थितिकी तंत्र को साझा करने वाले जानवरों के प्रकार भी शामिल हैं।

नई विधि को 150 मिलियन वर्षों के डायनासोर के इतिहास में फैले 1,974 पदचिह्न सिल्हूटों के एल्गोरिथ्म द्वारा विश्लेषण के साथ परिष्कृत किया गया था, जिसमें एआई की आठ विशेषताएं थीं जो इन पटरियों के आकार में भिन्नता को समझाती थीं।

इन विशेषताओं में शामिल हैं: समग्र भार और आकार, जो पैर के ज़मीन संपर्क क्षेत्र को दर्शाता है; लोडिंग की स्थिति; पैर की उंगलियों का फैलाव; पैर की उंगलियां पैर से कैसे जुड़ती हैं; एड़ी की स्थिति; एड़ी से भार; पैर की उंगलियों बनाम एड़ी का सापेक्ष जोर; और ट्रैक के बाएँ और दाएँ किनारों के बीच आकार में विसंगति।

विशेषज्ञों द्वारा विश्वास के साथ पहले कई पैरों के निशानों की पहचान एक विशिष्ट प्रकार के डायनासोर के रूप में की गई थी। एल्गोरिथम द्वारा विभेदीकरण लक्षणों की पहचान करने के बाद, विशेषज्ञों ने चार्ट बनाया कि वे विभिन्न प्रकार के डायनासोरों से कैसे मेल खाते हैं, जिनके बारे में माना जाता है कि उन्होंने भविष्य के ट्रैक की पहचान करने के लिए ट्रैक बनाए थे।

हार्टमैन ने कहा, “समस्या यह है कि जीवाश्म पदचिह्न किसने बनाया, इसकी पहचान करना स्वाभाविक रूप से अनिश्चित है।”

“ट्रैक का आकार जानवर से परे कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें डायनासोर उस समय क्या कर रहा था, जैसे चलना, दौड़ना, कूदना या यहां तक ​​​​कि तैरना, नमी और सब्सट्रेट (जमीन की सतह) का प्रकार, पदचिह्न को तलछट द्वारा कैसे दफनाया गया था, और यह लाखों वर्षों में कटाव से कैसे बदल गया था। परिणामस्वरूप, एक ही डायनासोर बहुत अलग दिखने वाले ट्रैक छोड़ सकता है, “हार्टमैन ने कहा।

एल्गोरिथम द्वारा निकाले गए एक दिलचस्प निष्कर्ष में दक्षिण अफ्रीका के लगभग 210 मिलियन वर्ष पुराने सात छोटे, तीन-पंजे वाले पैरों के निशान की जांच की गई छवियां शामिल थीं। इसने वैज्ञानिकों के पूर्व मूल्यांकन को मान्य किया कि ये पक्षियों के समान हैं, भले ही वे सबसे पहले ज्ञात एवियन जीवाश्मों से 60 मिलियन वर्ष पुराने हैं। पक्षी छोटे द्विपाद पंख वाले डायनासोर से विकसित हुए।

“यह, निश्चित रूप से, यह साबित नहीं करता है कि वे पक्षियों द्वारा बनाए गए थे,” एडिनबर्ग विश्वविद्यालय के जीवाश्म विज्ञानी और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक स्टीव ब्रुसेट ने पैरों के निशान के बारे में कहा, जो उन्होंने कहा था कि शायद पक्षियों के पूर्वज अज्ञात डायनासोर या डायनासोर द्वारा बनाए गए थे, जिनका उन पक्षियों से कोई संबंध नहीं था जिनके केवल पैर पक्षी जैसे थे।

ब्रुसेट ने कहा, “इसलिए हमें इसे गंभीरता से लेना होगा और इसके लिए स्पष्टीकरण ढूंढना होगा।”

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IIT-Delhi, Germany team makes device to sort current by ‘handedness’

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IIT-Delhi, Germany team makes device to sort current by ‘handedness’

पीडीजीए के माइक्रोस्ट्रक्चर्ड डिवाइस की झूठी रंग की एसईएम छवि, फोकस्ड-आयन बीम तकनीकों का उपयोग करके बनाई गई है, जो तीन-हाथ की ज्यामिति दिखाती है। स्केल बार 10 μm है. | फोटो साभार: दीक्षित, ए., शिवकुमार, पी.के., मन्ना, के. एट अल। प्रकृति 649, 47-52 (2026)

में एक नए अध्ययन में प्रकृतिआईआईटी-दिल्ली और जर्मनी के वैज्ञानिकों ने चिरल इलेक्ट्रॉनिक्स की ओर एक कदम बढ़ाते हुए, शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र के बिना उनकी ‘हैंडनेस’ के आधार पर इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए एक उपकरण का प्रदर्शन किया है, जो भविष्य में कम-शक्ति वाले उपकरणों को सक्षम कर सकता है।

मनुष्य का बायाँ हाथ दाएँ हाथ की दर्पण छवि है; दोनों को पूर्णतः एक दूसरे पर आरोपित नहीं किया जा सकता। टोपोलॉजिकल सेमीमेटल्स नामक कुछ जटिल सामग्रियों में, इलेक्ट्रॉनों में एक समान बाएँ या दाएँ चिरलिटी होती है। (चिरैलिटी क्रिस्टल के अंदर घूमने वाले इलेक्ट्रॉन की एक विशिष्ट क्वांटम अवस्था है।)

हालाँकि, इन विशेष इलेक्ट्रॉनों को आम तौर पर ‘मानक’ इलेक्ट्रॉनों के साथ मिलाया जाता है जिनमें चिरलिटी की कमी होती है और उनका पता लगाने के लिए ऐतिहासिक रूप से शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र या सटीक रासायनिक डोपिंग के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिससे तकनीक दैनिक उपयोग के लिए अव्यावहारिक हो जाती है। शोधकर्ताओं ने पैलेडियम गैलियम (पीडीजीए) क्रिस्टल की क्वांटम ज्यामिति का उपयोग करके इस चुनौती का समाधान किया।

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्स के प्रबंध निदेशक और अध्ययन के सह-लेखक स्टुअर्ट पार्किन ने बताया, “क्लाउडिया के समूह द्वारा बनाया गया एकल होमोचिरल क्रिस्टल अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण था।” द हिंदूसाथी लेखिका क्लाउडिया फेलसर के काम का जिक्र करते हुए।

इस क्रिस्टल में, इलेक्ट्रॉन जाली के माध्यम से चलते हुए तरंगों की तरह व्यवहार करते हैं, जो बदले में तरंग की कितनी ऊर्जा और गति को सीमित करता है।

बाधाओं के समूह को बैंड संरचना कहा जाता है – एक सड़क की तरह जिस पर एक इलेक्ट्रॉन यात्रा करता है। आपके घर में तांबे की वायरिंग में सड़क समतल और सीधी होती है। यदि आप वोल्टेज लागू करते हैं, तो यह इलेक्ट्रॉन को एक सीधी रेखा में धकेल देगा। क्रिस्टल में, सड़क मुड़ी हुई है, इसलिए भले ही इलेक्ट्रॉन सीधा चल रहा हो, उसका मार्ग किनारे की ओर बह जाएगा। कौन सा पक्ष इलेक्ट्रॉन की हस्तक्षमता पर निर्भर करता है।

टीम ने तीन भुजाओं वाला एक छोटा उपकरण बनाया और उसमें विद्युत धारा प्रवाहित की। एक सीमा से परे, पीडीजीए की क्वांटम ज्यामिति ने बाएं हाथ के इलेक्ट्रॉनों को एक हाथ में और दाएं हाथ के इलेक्ट्रॉनों को दूसरे हाथ में धकेल दिया।

डॉ. पार्किन ने कहा, “बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के बजाय क्वांटम ज्यामिति को एक नए कार्यात्मक तत्व के रूप में उपयोग करना, वाल्व कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण था।” “इसने हमें यह प्रदर्शित करने के लिए अपनी अनूठी डिवाइस ज्यामिति बनाने के लिए प्रेरित किया कि हम विपरीत इलेक्ट्रॉनिक चिरलिटी के साथ धाराओं के पृथक्करण को नियंत्रित कर सकते हैं।”

कुछ बाधाएँ बनी हुई हैं, जिनमें उपकरण के निर्माण के लिए आयन बीम की आवश्यकता और इसे संचालित करने के लिए अति-निम्न तापमान शामिल है, जो व्यावहारिक उपयोग को अव्यवहार्य बनाता है। यदि इन चुनौतियों को दूर किया जा सकता है, तो प्रौद्योगिकी कम-शक्ति कंप्यूटिंग और चुंबकीय मेमोरी के नए रूपों को जन्म दे सकती है।

mukunth.v@thehindu.co.in

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