جب برف جھک جاتی ہے تو یہ ناقابل یقین برقی توانائی پیدا کر سکتی ہے۔

(ڈین ٹری) - یہ دریافت نہ صرف آسمانی بجلی کے بارے میں قدیم ترین رازوں میں سے ایک کو ڈی کوڈ کرنے میں مدد کرتی ہے بلکہ زمین پر سرد ترین ماحول میں الیکٹرانک ٹیکنالوجی کو لاگو کرنے کے امکانات کو بھی کھولتی ہے۔

نیچر فزکس کے جریدے میں ابھی شائع ہونے والی ایک اہم تحقیق نے برف کے بارے میں ایک حیران کن راز سے پردہ اٹھایا ہے: جب جھکتی ہے تو عام برف برقی چارج پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔

یہ دریافت نہ صرف بجلی کی تشکیل کے طریقہ کار پر روشنی ڈالتی ہے بلکہ انتہائی انتہائی ماحول میں برف پر مبنی نئی ٹیکنالوجیز کی ترقی کے امکانات کو بھی کھولتی ہے۔

کاتالان انسٹی ٹیوٹ آف نینو سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (ICN2)، ژیان جیاؤٹونگ یونیورسٹی، اور اسٹونی بروک یونیورسٹی کے سائنسدانوں نے ثابت کیا ہے کہ ٹیپ میں فلیکسو الیکٹرک خصوصیات ہیں۔

اس کا مطلب یہ ہے کہ برف ناہموار مکینیکل دباؤ کے تحت برقی چارج پیدا کر سکتی ہے، جیسے موڑنا یا گھمانا۔ یہ پہلے نظر انداز کی گئی خاصیت اس بات کو سمجھنے کے لیے کلیدی ثابت ہو سکتی ہے کہ کس طرح بجلی بنتی ہے اور زمینی تکنیکی ایپلی کیشنز کو متاثر کرتی ہے۔

سائنس دان جانتے ہیں کہ برف بجلی پیدا کر سکتی ہے لیکن درست طریقہ کار کے بارے میں یقین نہیں رکھتے (تصویر: Institut Català de Nanociència i Nanotechnologia)۔

جبکہ پیزو الیکٹرسٹی کو یکساں طور پر کمپریس ہونے پر برقی چارج پیدا کرنے کے لیے ایک خاص کرسٹل ڈھانچہ والے مواد کی ضرورت ہوتی ہے (جیسے کوارٹز)، روایتی ٹیپ (Ih ٹیپ) میں یہ خاصیت نہیں ہوتی ہے۔

flexoelectric اثر، تاہم، ایک مختلف اصول پر کام کرتا ہے. جب کوئی مواد جھک جاتا ہے تو تناؤ یکساں نہیں رہتا۔ ایک طرف دباؤ میں ہے اور دوسری طرف تناؤ میں ہے۔

یہ غیر یکساں تناؤ کا میلان flexoelectric رجحان کے ذریعے مواد کو پولرائز کر سکتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ اس اثر کو صاف جوہری انتظام کی ضرورت نہیں ہے اور یہ برف سمیت کسی بھی مواد میں ہو سکتا ہے۔

اس کی جانچ کرنے کے لیے، ٹیم نے "آئس کیپسیٹرز" کو من گھڑت بنایا - خالص برف کی پتلی چادریں جو دھات کے الیکٹروڈ کے درمیان سینڈویچ کی جاتی ہیں اور مکینیکل ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے جھک جاتی ہیں۔

نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ پیمائش شدہ برقی چارج تمام درجہ حرارت پر ظاہر ہوا، -130 ° C سے برف کے پگھلنے کے مقام تک۔ یہ دریافت موسم کے سب سے بڑے رازوں میں سے ایک کی ممکنہ وضاحت فراہم کرتی ہے: بادلوں میں بجلی کی تشکیل۔

سائنس دان طویل عرصے سے جانتے ہیں کہ بادلوں میں برقی چارجز برف کے کرسٹل اور نرم اولے پتھروں کے درمیان تصادم سے پیدا ہوتے ہیں۔ جب یہ ذرات آپس میں ٹکرا جاتے ہیں تو وہ جھک جاتے ہیں اور بگڑ جاتے ہیں۔

نتیجے میں تناؤ کا میلان فلیکسو الیکٹرک پولرائزیشن کو متحرک کرسکتا ہے، ایک برقی میدان بناتا ہے اور تصادم کی جگہ پر چارجز کو اپنی طرف متوجہ کرتا ہے۔ جیسے جیسے ذرات الگ ہو جاتے ہیں، ایک زیادہ الیکٹران رکھتا ہے اور دوسرا کم، جس کے نتیجے میں چارج الگ ہو جاتا ہے اور بجلی کے لیے درکار بہت زیادہ برقی میدان کی تخلیق ہوتی ہے۔

قدرتی مظاہر پر روشنی ڈالنے کے علاوہ، یہ نتائج ٹیکنالوجی کے میدان میں ناقابل یقین امکانات کو کھولتے ہیں۔ ٹیپ کے فلیکسو الیکٹرک اثر کی طاقت ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ اور سٹرونٹیم ٹائٹانیٹ کے مساوی ہے - دو سیرامک ​​مواد جو بڑے پیمانے پر کیپسیٹرز اور سینسر میں استعمال ہوتے ہیں۔

اس سے کم لاگت والے، عارضی الیکٹرانک آلات جیسے کہ قطبی یا اونچائی والے علاقوں میں سخت ماحول میں کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ایک فعال جزو کے طور پر برف کو استعمال کرنے کا امکان کھل جاتا ہے۔

آئی سی این 2 میں آکسائیڈ نینو فزکس گروپ کے سربراہ ICREA پروفیسر گسٹاؤ کاتالان نے کہا، "یہ دریافت برف کو فعال مواد کے طور پر استعمال کرتے ہوئے نئے الیکٹرانک آلات کی ترقی کے لیے راہ ہموار کر سکتی ہے، جسے براہ راست ٹھنڈے ماحول میں بنایا جا سکتا ہے۔"

کیا منجمد مصنوعی سیاروں پر گلیشیروں یا توانائی کی کٹائی کرنے والی سطحوں میں سرایت کرنے والے سینسر حقیقت بن سکتے ہیں؟ یہ مستقبل کے لیے ایک امید افزا سوال ہے۔

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