ಪ್ರತಿರೋಧವೇ ತೋರದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ

ಪ್ರಚಲಿತ

👉 ಪ್ರತಿರೋಧವೇ ತೋರದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕ, ವಿಶ್ವದ ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ ಸಂಶೋಧನೆ

===================

ವಿದ್ಯುತ್ ಸೋರಿಕೆಯೆಂಬುದು ಜಾಗತಿಕ ಸಮಸ್ಯೆ. ಪ್ರಸರಣೆಯಲ್ಲಿ ತಂತಿಗಳು ತೋರುವ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ (ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್) ಅಮೆರಿಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಶತ 5 ರಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಸೋರಿಕೆಯಾದರೆ ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಇದರ ಪ್ರಮಾಣ ಪ್ರತಿಶತ 8 ರಷ್ಟಿದೆ. ಪ್ರತಿರೋಧವೇ ಇಲ್ಲದ ತಂತಿಗಳ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಹಣವನ್ನಷ್ಟೇ ಉಳಿಸುವುದಲ್ಲ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನೂ ಭಾರಿ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉಳಿಸಬಹುದು. ಹರಿದಾಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಿಂಚಿತ್ತೂ ಪ್ರತಿರೋಧ ತೋರದ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ‘ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್’ ಅಥವಾ ‘ಸೂಪರ್ ವಾಹಕ’ಗಳೆಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

=======

ಇದುವರೆಗೂ ಶೋಧಗೊಂಡ ಇಂಥ ‘ಸೂಪರ್ ವಾಹಕ’ಗಳು ಅತಿ ಶೀತಲ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದವು. ಅಂಥ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲೇ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಖರ್ಚಾಗುತ್ತಿದ್ದ ಕಾರಣ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಪಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಅತ್ಯಧಿಕ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ರೈಲುಗಳು ‘ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಲೆವಿಟೇಶನ್’ ಎಂಬ ತತ್ವದಲ್ಲಿ ಓಡುವುದು ನಿಮಗೆ ಗೊತ್ತಿರಬಹುದು. ರೈಲು ಹಳಿಗಳು ಹಾಗೂ ಬಂಡಿಯ ಚಕ್ರಗಳು ಪರಸ್ಪರ ತಾಗದೆಯೇ, ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲದ ಮೂಲಕ ತೇಲಿಹೋಗುತ್ತವೆ. ಆ ಮೂಲಕ ಹಳಿಗಳು ಹಾಗೂ ಚಕ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆ ತಪ್ಪಿ, ಅತಿ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಕಡಿಮೆ ನೂಕುಬಲದಲ್ಲಿ ರೈಲು ಮುಂದೆ ಧಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಅಕ್ಷರಶಃ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಿದ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿಯೇ ರೈಲು ತೇಲಿಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇಂಥ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವಾಗಲೂ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ತೋರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕಗಳು ಅಗತ್ಯ. ಕಾರಣ, ಪ್ರಬಲವಾದ ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಠಿಸಲು ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣೆಯಾಗುವಾಗ ಕಿಂಚಿತ್ತೂ ಪ್ರತಿರೋಧ ತೋರದ ‘ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್’ಗಳ ಕುರಿತಂತೆ ಸುದ್ದಿ ಸದಾ ರೋಮಾಂಚಕ. ಕಳೆದ ಬುಧವಾರ ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ ವಿಜ್ಞಾನ ಪತ್ರಿಕೆ ‘ನೇಚರ್’ ಪ್ರಕಟಿಸಿರುವಂತೆ ಅಮೆರಿಕದ ರೋಚೆಸ್ಟರ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ‘ಸೂಪರ್ ವಾಹಕತ್ವ’ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಲ್ಲ ಸಾಮಗ್ರಿಯ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ತಮ್ಮ ಯತ್ನದಲ್ಲಿ ಕೊಂಚ ಗೆಲುವನ್ನೂ ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆಂಬ ಸುದ್ದಿ ಬಂದಿದೆ.

====≠===

ಏನಿದು, ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದ ‘ಸೂಪರ್ ವಾಹಕತ್ವ’? ಎಂಬ ನಿಮ್ಮ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರವಿಲ್ಲಿದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಶುದ್ಧರೂಪದಲ್ಲಿ ಸೀಸ, ತವರ, ವೆನೆಡಿಯಂನಂಥ ಲೋಹಗಳಿಗೆ ಸೂಪರ್ ವಾಹಕ ಗುಣಗಳಿವೆಯೆಂಬುದು ಎಂದೋ ಪತ್ತೆಯಾಗಿತ್ತು. ಆದರೆ ಶೂನ್ಯ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್‌ಗಿಂತ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಈ ಲೋಹಗಳು ಸೂಪರ್ ವಾಹಕ ಗುಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತಿದ್ದವು. ‘ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್’ಗಳು ಅತಿ ಶೀತಲ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ಹೇಗೆ? ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣೆಗೆ ಬಳಸುವ ಶುದ್ಧ ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಶಿಸ್ತುಬದ್ಧ ಸಿಪಾಯಿಗಳಂತೆ ಅಂದರೆ ಒಂದರ ಪಕ್ಕದಲ್ಲೊಂದು, ಒಂದರ ಹಿಂದೆ ಮತ್ತೊಂದು ಜೋಡಣೆಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಎಲ್ಲವೂ ಎಣಿಕೆಯಂತೆ ನಡೆದಿದ್ದರೆ ಈ ಶಿಸ್ತಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೂಡಾ ಶಿಸ್ತಿನಿಂದಲೇ ಪ್ರವಹಿಸಿರುತ್ತಿತ್ತು. ಪ್ರಸರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿರೋಧವೆಂಬುದೇ ಇರುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ನಿರ್ಮಾಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿಯೇ ಲೋಹ ವಾಹಕದ ಹರಳುಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪ-ಸ್ವಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಯಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವು ಶಿಸ್ತನ್ನು ಪರಿಪಾಲಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನಿಮಗೆ ಗೊತ್ತಿರುವಂತೆ ನಮ್ಮ ರಸ್ತೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಎಲ್ಲ ಚಾಲಕರು ಶಿಸ್ತಾಗಿ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಕೊಂಡು ತಮ್ಮ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತಾ ಹೋದಲ್ಲಿ, ಟ್ರಾಫಿಕ್ ಜ್ಯಾಮ್‌ಗಳಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆ್ಯಕ್ಸಿಡೆಂಟುಗಳಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಕೆಲವೊಂದು ಪೋಕರಿ ಚಾಲಕರು ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪರಿಪಾಲಿಸದೆಯೆ ಅಥವಾ ತಾವು ಸೇವಿಸಿದ ಮದ್ದಿನ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ನಿಯಮಬದ್ಧ ಚಾಲಕರಿಗೆ ಅಡ್ಡಿಮಾಡುತ್ತಾರಲ್ಲವೆ? ಒಮ್ಮೊಮ್ಮೆ ತಾವು ಎಲ್ಲಿಗೆ ಹೋಗಬೇಕೆಂಬುದನ್ನರಿಯದೆ ಅವರು ಎಲ್ಲೆಲ್ಲೋ ಸಾಗುತ್ತಾರೆ.

========

. ಈ ‘ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್’ಗಳ ಕುರಿತಂತೆ ಮೊದಲ ಶೋಧ ನಡೆದದ್ದು 1911ರಲ್ಲಿ. ಪಾದರಸದ ತಂತಿಯನ್ನು ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೂ ಕೊಂಚ ಮೇಲಿನ 4.2 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟಾಗ ಅದು ‘ಸೂಪರ್ ವಾಹಕ’ ಗುಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಲ್ಲದೆಂದು ಡಚ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೇಯ್ಕ್ ಒನ್ನೆಸ್ ತೋರಿಸಿದ್ದರು. ಈ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನವೆಂದರೆ ಸೊನ್ನೆ ಡಿಗ್ರಿಗಿಂತಲೂ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್‌ಗಿಂತಲೂ 273 ಡಿಗ್ರಿ ಕೆಳಗಿನ ಅತಿ ಶೀತಲ ತಾಪಮಾನ. 1986ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ನಿರಪೇಕ್ಷ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತಲೂ 30 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್ ಮೇಲ್ಮಟ್ಟದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಟ್ಟ (ಮೈನಸ್ 243 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್) ಕಾಪರ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಿರಾಮಿಕ್ಸ್’ನಂಥ ಸಾಮಗ್ರಿಯಲ್ಲೂ ‘ಸೂಪರ್ ವಾಹಕ’ ಗುಣವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಪಾದರಸ-ಆಧರಿತ ಕಾಪರ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿಟ್ಟಾಗ ಮೈನಸ್ 109 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇದೇ ಗುಣ ಪ್ರದರ್ಶಿತವಾಯಿತು. ಎಷ್ಟೇ ಹರಸಾಹಸ ಪಟ್ಟರೂ ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (20 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್) ಸೂಪರ್ ವಾಹಕತ್ವ ತೋರಬಲ್ಲ ಸಾಮಗ್ರಿ ಲಭ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ.

==

ನಮ್ಮ ದೇಶದ ಹೆಮ್ಮೆಯ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಹಾಗೂ ಭಾರತರತ್ನ ಪುರಸ್ಕೃತ ಡಾ. ಸಿ.ಎನ್.ಆರ್. ರಾವ್ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ‘ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಮಂದಿರ - ಇಂಡಿಯನ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್’ನ ನಿರ್ದೇಶಕರಾಗಿದ್ದರು. ಅವರ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ‘ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್’ಗಳ ಕುರಿತಂತೆ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆದಿದ್ದವು. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಪತ್ರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ‘ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್’ಗಳ ಬಗೆಗಿನ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಿಗೇ ಅಗ್ರ ಸ್ಥಾನವಿತ್ತು. ಅವರ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಜರುಗಿದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಮೈನಸ್ 153 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಶಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ ವಾಹಕತ್ವ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದವು. ನಂತರದ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಸಿ.ಎನ್.ಆರ್.ರಾವ್ ಅವರ ಆಸಕ್ತ ಕ್ಷೇತ್ರ ‘ನ್ಯಾನೊ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ’ಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿತು