जब बर्फ को मोड़ा जाता है तो वह अविश्वसनीय विद्युत ऊर्जा उत्पन्न कर सकती है।

(डैन ट्राई) - यह खोज न केवल बिजली के बारे में सबसे पुराने रहस्यों में से एक को सुलझाने में मदद करती है, बल्कि पृथ्वी पर सबसे ठंडे वातावरण में इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी को लागू करने की संभावना भी खोलती है।

नेचर फिजिक्स पत्रिका में हाल ही में प्रकाशित एक महत्वपूर्ण अध्ययन ने बर्फ के बारे में एक आश्चर्यजनक रहस्य उजागर किया है: जब साधारण बर्फ को मोड़ा जाता है, तो उसमें विद्युत आवेश उत्पन्न करने की क्षमता होती है।

यह खोज न केवल बिजली बनने की प्रक्रिया पर प्रकाश डालती है, बल्कि सबसे चरम वातावरण में बर्फ पर आधारित नई प्रौद्योगिकियों के विकास की संभावना भी खोलती है।

कैटलन इंस्टीट्यूट ऑफ नैनोसाइंस एंड टेक्नोलॉजी (ICN2), शीआन जियाओटोंग विश्वविद्यालय और स्टोनी ब्रुक विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने प्रदर्शित किया है कि टेप में फ्लेक्सोइलेक्ट्रिक गुण मौजूद हैं।

इसका मतलब है कि बर्फ असमान यांत्रिक दबाव, जैसे झुकने या मुड़ने पर, विद्युत आवेश उत्पन्न कर सकती है। यह पहले अनदेखा किया गया गुण यह समझने में महत्वपूर्ण हो सकता है कि बिजली कैसे बनती है और क्रांतिकारी तकनीकी अनुप्रयोगों को प्रेरित कर सकता है।

वैज्ञानिकों को पता है कि बर्फ से बिजली पैदा की जा सकती है, लेकिन वे इसकी सटीक क्रियाविधि के बारे में अनिश्चित हैं (फोटो: इंस्टीट्यूट कैटाला डे नैनोसिएन्शिया आई नैनोटेक्नोलोजिया)।

जबकि पीजोइलेक्ट्रिसिटी के लिए एक विशेष क्रिस्टल संरचना वाली सामग्री की आवश्यकता होती है जो समान रूप से संपीड़ित होने पर विद्युत आवेश उत्पन्न करती है (जैसे क्वार्ट्ज), पारंपरिक टेप (Ih टेप) में यह गुण नहीं होता है।

हालाँकि, फ्लेक्सोइलेक्ट्रिक प्रभाव एक अलग सिद्धांत पर काम करता है। जब कोई पदार्थ मुड़ा होता है, तो प्रतिबल एकसमान नहीं रहता; एक तरफ संपीड़न होता है और दूसरी तरफ तनाव।

यह असमान प्रतिबल प्रवणता एक फ्लेक्सोइलेक्ट्रिक परिघटना के माध्यम से पदार्थ का ध्रुवीकरण कर सकती है। महत्वपूर्ण बात यह है कि इस प्रभाव के लिए किसी सुव्यवस्थित परमाण्विक व्यवस्था की आवश्यकता नहीं होती है और यह बर्फ सहित किसी भी पदार्थ में हो सकता है।

इसका परीक्षण करने के लिए, टीम ने "आइस कैपेसिटर" का निर्माण किया - शुद्ध बर्फ की पतली चादरें, जिन्हें धातु के इलेक्ट्रोडों के बीच फंसाकर एक यांत्रिक उपकरण का उपयोग करके मोड़ा गया।

परिणामों से पता चला कि -130°C से लेकर बर्फ के गलनांक तक, सभी तापमानों पर मापनीय विद्युत आवेश दिखाई दिया। यह खोज मौसम के सबसे बड़े रहस्यों में से एक, बादलों में बिजली बनने की संभावित व्याख्या प्रस्तुत करती है।

वैज्ञानिकों को लंबे समय से पता है कि बादलों में विद्युत आवेश बर्फ के क्रिस्टल और मुलायम ओलों (ग्रेपेल) के बीच टकराव से उत्पन्न होते हैं। जब ये कण आपस में टकराते हैं, तो वे मुड़ जाते हैं और विकृत हो जाते हैं।

परिणामी प्रतिबल प्रवणता फ्लेक्सोइलेक्ट्रिक ध्रुवीकरण को प्रेरित कर सकती है, जिससे एक विद्युत क्षेत्र बनता है और आवेशों को टक्कर स्थल की ओर आकर्षित करता है। जैसे-जैसे कण अलग होते हैं, एक अधिक इलेक्ट्रॉनों को धारण करता है और दूसरा कम, जिसके परिणामस्वरूप आवेश पृथक्करण होता है और बिजली गिरने के लिए आवश्यक विशाल विद्युत क्षेत्र का निर्माण होता है।

प्राकृतिक घटनाओं पर प्रकाश डालने के अलावा, ये खोजें प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अविश्वसनीय संभावनाओं के द्वार खोलती हैं। टेप के फ्लेक्सोइलेक्ट्रिक प्रभाव की ताकत टाइटेनियम डाइऑक्साइड और स्ट्रोंटियम टाइटेनेट के बराबर है - ये दो सिरेमिक पदार्थ हैं जिनका व्यापक रूप से कैपेसिटर और सेंसर में उपयोग किया जाता है।

इससे बर्फ को कम लागत वाले अस्थायी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सक्रिय घटक के रूप में उपयोग करने की संभावना खुलती है, जिन्हें ध्रुवीय या उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्रों जैसे कठोर वातावरण में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

आईसीएन2 में ऑक्साइड नैनोफिजिक्स समूह के प्रमुख आईसीआरईए प्रोफेसर गुस्ताउ कैटालान ने कहा, "यह खोज बर्फ को सक्रिय पदार्थ के रूप में उपयोग करने वाले नए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास का मार्ग प्रशस्त कर सकती है, जिन्हें सीधे ठंडे वातावरण में तैयार किया जा सकता है।"

क्या ग्लेशियरों में लगे सेंसर या जमे हुए उपग्रहों की ऊर्जा संचयन सतहें वास्तविकता बन सकती हैं? यह भविष्य के लिए एक आशाजनक प्रश्न है।

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