যখন বরফ বাঁকানো হয় তখন এটি অবিশ্বাস্য বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করতে পারে।

(ড্যান ট্রাই) - এই আবিষ্কার কেবল বজ্রপাত সম্পর্কে প্রাচীনতম রহস্যগুলির একটিকে বোঝাতে সাহায্য করে না বরং পৃথিবীর সবচেয়ে ঠান্ডা পরিবেশে ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি প্রয়োগের সম্ভাবনাও উন্মোচন করে।

নেচার ফিজিক্স জার্নালে প্রকাশিত একটি যুগান্তকারী গবেষণা বরফ সম্পর্কে একটি আশ্চর্যজনক রহস্য উন্মোচন করেছে: যখন বাঁকানো হয়, তখন সাধারণ বরফ বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করার ক্ষমতা রাখে।

এই আবিষ্কার কেবল বজ্রপাতের গঠনের প্রক্রিয়ার উপর আলোকপাত করে না, বরং সবচেয়ে চরম পরিবেশে নতুন বরফ-ভিত্তিক প্রযুক্তি বিকাশের সম্ভাবনাও উন্মুক্ত করে।

কাতালান ইনস্টিটিউট অফ ন্যানোসায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (ICN2), শি'আন জিয়াওটং বিশ্ববিদ্যালয় এবং স্টোনি ব্রুক বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা প্রমাণ করেছেন যে টেপটিতে ফ্লেক্সোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

এর মানে হল যে বরফ অসম যান্ত্রিক চাপের অধীনে বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করতে পারে, যেমন বাঁকানো বা মোচড়ানো। পূর্বে উপেক্ষিত এই বৈশিষ্ট্যটি বজ্রপাত কীভাবে তৈরি হয় তা বোঝার এবং যুগান্তকারী প্রযুক্তিগত প্রয়োগগুলিকে অনুপ্রাণিত করার মূল চাবিকাঠি হতে পারে।

বিজ্ঞানীরা জানেন যে বরফ বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে পারে কিন্তু সঠিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে তারা নিশ্চিত নন (ছবি: ইনস্টিটিউট ক্যাটালা ডি ন্যানোসিয়েন্সিয়া আই ন্যানোটেকনোলজি)।

পাইজোইলেকট্রিসিটির জন্য একটি বিশেষ স্ফটিক কাঠামোযুক্ত উপাদানের প্রয়োজন হয় যাতে সমানভাবে সংকুচিত হলে বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি হয় (যেমন কোয়ার্টজ), প্রচলিত টেপ (Ih টেপ) এর এই বৈশিষ্ট্য নেই।

তবে, ফ্লেক্সোইলেকট্রিক প্রভাবটি ভিন্ন নীতিতে কাজ করে। যখন কোনও উপাদান বাঁকানো হয়, তখন চাপ আর অভিন্ন থাকে না; একপাশ সংকোচনে থাকে এবং অন্যপাশ টানে থাকে।

এই অ-অভিন্ন স্ট্রেস গ্রেডিয়েন্ট একটি ফ্লেক্সোইলেকট্রিক ঘটনার মাধ্যমে উপাদানটিকে মেরুকরণ করতে পারে। গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, এই প্রভাবের জন্য একটি পরিষ্কার পারমাণবিক বিন্যাসের প্রয়োজন হয় না এবং এটি বরফ সহ যেকোনো উপাদানে ঘটতে পারে।

এটি পরীক্ষা করার জন্য, দলটি "আইস ক্যাপাসিটর" তৈরি করেছিল - ধাতব ইলেকট্রোডের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা বিশুদ্ধ বরফের পাতলা চাদর এবং একটি যান্ত্রিক যন্ত্র ব্যবহার করে বাঁকানো।

ফলাফলগুলি দেখায় যে পরিমাপযোগ্য বৈদ্যুতিক চার্জ পরীক্ষিত সমস্ত তাপমাত্রায় -১৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে বরফের গলনাঙ্ক পর্যন্ত উপস্থিত হয়েছিল। আবিষ্কারটি আবহাওয়ার সবচেয়ে বড় রহস্যগুলির মধ্যে একটির সম্ভাব্য ব্যাখ্যা প্রদান করে: মেঘে বজ্রপাতের গঠন।

বিজ্ঞানীরা অনেক আগেই জানেন যে মেঘের বৈদ্যুতিক চার্জ বরফের স্ফটিক এবং নরম শিলাবৃষ্টির (গ্রুপেল) মধ্যে সংঘর্ষ থেকে উদ্ভূত হয়। যখন এই কণাগুলির সংঘর্ষ হয়, তখন তারা বাঁকায় এবং বিকৃত হয়।

ফলে সৃষ্ট স্ট্রেস গ্রেডিয়েন্ট ফ্লেক্সোইলেকট্রিক পোলারাইজেশনকে ট্রিগার করতে পারে, একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং সংঘর্ষের স্থানে চার্জ আকর্ষণ করে। কণাগুলি পৃথক হওয়ার সাথে সাথে, একটি বেশি ইলেকট্রন ধরে রাখে এবং অন্যটি কম, যার ফলে চার্জ পৃথকীকরণ ঘটে এবং বজ্রপাতের জন্য প্রয়োজনীয় বিশাল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়।

প্রাকৃতিক ঘটনার উপর আলোকপাত করার পাশাপাশি, এই আবিষ্কারগুলি প্রযুক্তির ক্ষেত্রে অবিশ্বাস্য সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করে। টেপের ফ্লেক্সোইলেকট্রিক প্রভাবের শক্তি টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড এবং স্ট্রন্টিয়াম টাইটানেটের সমান - ক্যাপাসিটর এবং সেন্সরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত দুটি সিরামিক উপাদান।

এটি মেরু বা উচ্চ-উচ্চতা অঞ্চলের মতো কঠোর পরিবেশে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা কম খরচের, অস্থায়ী ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে বরফকে সক্রিয় উপাদান হিসাবে ব্যবহারের সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।

"এই আবিষ্কারটি বরফকে সক্রিয় উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে নতুন ইলেকট্রনিক ডিভাইসের বিকাশের পথ প্রশস্ত করতে পারে, যা সরাসরি ঠান্ডা পরিবেশে তৈরি করা যেতে পারে," বলেছেন ICN2-এর অক্সাইড ন্যানোফিজিক্স গ্রুপের প্রধান ICREA অধ্যাপক গুস্তাউ ক্যাটালান।

হিমবাহে বা হিমায়িত উপগ্রহের শক্তি-সংগ্রহস্থলে স্থাপন করা সেন্সর কি বাস্তবে পরিণত হতে পারে? ভবিষ্যতের জন্য এটি একটি আশাব্যঞ্জক প্রশ্ন।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khi-bang-bi-uon-cong-co-the-tao-ra-nang-luong-dien-dang-kinh-ngac-20250915023834600.htm