gel-1

ലോകത്തെ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ പദാര്‍ത്ഥം

സാബു ജോസ്
sabuതിരുവനന്തപുരം വിക്രം സാരാഭായ് സ്‌പേസ് സെന്ററിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ലോകത്തില്‍ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ വസ്തു നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നു. സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്‍ എന്ന വസ്തുവാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നിര്‍മിച്ചത്. വായു ആണ് ഈ എയ്‌റോജെല്ലിന്റെ 99 ശതമാനവും. അതിവിശിഷ്ട താപരോധക ശേഷിയുളള ഈ വസ്തു റോക്കറ്റുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തില്‍ ആവരണമായി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയും. എന്നാല്‍ ഇതു മാത്രമല്ല സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്ലിന്റെ ഉപയോഗം. തണുപ്പിനെയും ചൂടിനേയും ചെറുക്കാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജാക്കറ്റുകളിലും, ഷൂസിന്റെ സോളിനകത്തും ഇത് ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയും. പട്ടാള യൂണിഫോമില്‍ ഉപയോഗിക്കുക വഴി സിയാചിന്‍ മേഖലയിലും മറ്റും സേവനമനുഷ്ഠിക്കുന്ന സൈനികരെ അതിശൈത്യത്തില്‍ നിന്ന് രക്ഷിക്കാനും കഴിയും. നിലവില്‍ ശൈത്യമേഖലയില്‍ സേവനമനുഷ്ഠിക്കുന്ന സൈനികര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജാക്കറ്റിന്റെ ഭാരം മൂന്ന് കിലോഗ്രാമില്‍ അധികമാണ്. ഇത് 300 ഗ്രാമായും, ഷൂസിന്റെ ഭാരം 800 ഗ്രാമായും കുറയ്ക്കാന്‍ കഴിയും. അന്റാര്‍ട്ടിക്കയില്‍ വിവിധ ഗവേഷണാവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി നിര്‍മ്മിച്ചിട്ടുളള കെട്ടിടങ്ങളുടെ ജനല്‍ പാളികള്‍ക്കകത്തും സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയും. മുറിക്കകത്തെ താപനില നഷ്ടപ്പെടുന്നത് ഇത് വഴി തടയാം. ചന്ദ്രയാന്‍ -2 ദൗത്യ പേടകത്തില്‍ സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കുമെന്നാണ് ഐ.എസ്.ആര്‍.ഒ. പറയുന്നത്. എളുപ്പത്തില്‍ പൊട്ടിപ്പോകുമെന്നൊരു പരിമിതിയാണ് ഇപ്പോള്‍ സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്ലിനുളളത്. ഇത് മറികടക്കാനുളള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ തിരുവനന്തപുരം വി.എസ്.എസ്.സി. യില്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്.

എന്താണ് എയ്‌റോജെല്‍
ഒരു ജെല്ലില്‍ നിന്നുണ്ടാക്കുന്ന സൂക്ഷ്മ സുഷിരങ്ങളുളള കൃത്രിമ പദാര്‍ത്ഥമാണ് എയ്‌റോജെല്‍. ജെല്ലില്‍ ഉളള ദ്രാവക ഘടകത്തെ നീക്കം ചെയ്ത് പകരം വാതകം നിറച്ചാണ് എയ്‌റോജെല്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. ഇങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന വസ്തു ഖരാവസ്ഥയിലുളളതും ഉയര്‍ന്ന താപേരാധക ശേഷിയുളളതും വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുളളതുമായിരിക്കും. സോളിഡ് സ്‌മോക്ക്, സോളിഡ് എയര്‍, ബ്ലൂ സ്‌മോക്ക് എന്നിങ്ങനെയുളള വിളിപ്പേരുകളില്‍ അറിയപ്പെടുന്ന എയ്‌റോജെല്‍ നിരവധി രാസ സംയുക്തങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച് നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ കഴിയും. 1931 ല്‍ നാസയുടെ ഗ്ലെന്‍ റിസര്‍ച്ച് സെന്ററിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ സാമുവല്‍ സ്റ്റീവന്‍ കിസ്‌ലെര്‍ ആണ് എയ്‌റോജെല്‍ ആദ്യമായി നിര്‍മ്മിച്ചത്. സൂപ്പര്‍ ക്രിട്ടിക്കല്‍ ഡ്രൈയിംഗ് എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് ക്രിസ്‌ലെര്‍ എയ്‌റോജെല്‍ നിര്‍മ്മിച്ചത്. ജെല്ലിലുളള ദ്രാവകത്തെ സാവധാനം നീക്കം ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയാണിത്. സാധാരണ ബാഷ്പീകരണം നടത്തിയാല്‍ ജെല്‍ ഉണങ്ങി ചുക്കിച്ചുളിഞ്ഞു പോകും. അലുമിന, ക്രോമിയ, ടിന്‍ ഡയോക്‌സൈഡ് ആധാരമായുളള ജെല്ലുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ് ക്രിസ്‌ലര്‍ എയ്‌റോജെല്‍ നിര്‍മിച്ചത്. കാര്‍ബണ്‍ എയ്‌റോജെല്‍ വികസിപ്പിച്ചത് 1980 കളിലാണ്.

പേരില്‍ സാമ്യമുണ്ടെങ്കിലും എയ്‌റോജെല്‍ നമുക്ക് സുപരിചിതമായ മറ്റു ജെല്ലുകളേപ്പോലെയുളള വസ്തുവല്ല. അത് പൂര്‍ണ്ണമായും ഖരാവസ്ഥയിലുളളതും ഉണങ്ങിയതും ഉറപ്പുളളതുമാണ്. എയ്‌റോജെല്ലില്‍ മൃദുവായി അമര്‍ത്തിയാല്‍ അതില്‍ അടയാളങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടാകില്ല. കുറേക്കൂടി ശക്തമായി അമര്‍ത്തിയാല്‍ അതില്‍ കുഴികള്‍ രൂപപ്പെടും. ഈ കുഴികള്‍ സ്ഥിരമായിരിക്കും. വളരെ ശക്തമായി അമര്‍ത്തിയാല്‍ എയ്‌റോജെല്‍ പൊട്ടിപ്പോകും. എന്നാല്‍ അത്ര എളുപ്പത്തില്‍ പൊട്ടിപ്പോകാത്ത എയ്‌റോജെല്ലുകളും വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഖരാവസ്ഥയിലുളള വസ്തു കേവലം ഒരു ശതമാനവും ബാക്കി 99 ശതമാനവും വാതകവുമായതുകൊണ്ട് എയ്‌റോജെല്‍ ഏറെക്കുറെ ഭാര രഹിതമാണെന്നു പറയാം. ചാലനം, സംവഹനം, വികിരണം എന്നീ മൂന്ന് മാര്‍ഗങ്ങളിലൂടെയുമുളള താപ കൈമാറ്റം എയ്‌റോജെല്‍ തടയും. ഈര്‍പ്പം വലിച്ചെടുക്കുന്ന സ്വഭാവമുളളതുകൊണ്ട് എയ്‌റോജെല്‍ ശരീരത്തില്‍ ദീര്‍ഘകാലം സമ്പര്‍ക്കത്തിലിരുന്നാല്‍ ത്വക്ക് വരണ്ടുപോകുന്നതിന് കാരണമാകും. റെയ്‌ലി സ്‌കാറ്ററിംഗ് എന്ന ഭൗതിക പ്രതിഭാസം കാരണം ഇരുണ്ട പശ്ചാത്തലത്തില്‍ ഇളം നീല നിറത്തിലും തെളിഞ്ഞ പശ്ചാത്തലത്തില്‍ ഇളം മഞ്ഞ നിറത്തിലുമാണ് സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്‍ കാണപ്പെടുന്നത്. സിലിക്ക ആധാരമായുളള എയ്‌റോജെല്ലുകളാണ് കൂടുതലായി നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്നത്. സ്റ്റോബര്‍ പ്രക്രിയ എന്ന സങ്കേതമുപയോഗിച്ചാണ് സിലിക്ക എയ്‌റോജെല്‍ പൊതുവെ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. കാര്‍ബണ്‍ ആധാരമായും ലോഹ ഓക്‌സൈഡുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചുമുളള എയ്‌റോജെല്‍ വിവിധ വര്‍ണ്ണങ്ങളില്‍ കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്. നാസയാണ് അലുമിന എയ്‌റോജെല്ലുകള്‍ കൂടുതല്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ബഹിരാകാശ പര്യവേഷണ മേഖലയിലാണ് ഈ ഉല്‍പ്പന്നത്തിന്റെ ഉപയോഗം കൂടുതലുളളത്.

gel 2

എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗങ്ങള്‍
2004 ല്‍ ലോകമെമ്പാടും 25 മില്യണ്‍ യു.എസ്. ഡോളറിന്റെ എയ്‌റോജെല്‍ ഇന്‍സുലേഷന്‍ ഉല്‍പ്പന്നങ്ങള്‍ വിറ്റഴിച്ചപ്പോള്‍ 2013 ല്‍ അത് 500 മില്യണ്‍ യു.എസ്. ഡോളറായി ഉയര്‍ന്നു. വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കും നിര്‍മ്മാണ മേഖലയിലുമാണ് എയ്‌റോജെല്‍ ഇന്‍സുലേറ്ററുകളുടെ ഉപയോഗം കൂടുതലുളളത്. ലാബറട്ടറികളില്‍ വിവിധ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ ഉല്‍പ്രേരകമായും ക്ലീനിംഗ് മെറ്റീരിയല്‍ ആയും വീടുകളില്‍ അര്‍ധതാര്യ മേല്‍ക്കൂരയ്ക്കു വേണ്ടിയും എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. പെയിന്റും കോസ്‌മെറ്റിക്‌സും കട്ടികൂട്ടുന്നതിന് വേണ്ടിയും, ലേസര്‍ ടാര്‍ജറ്റ് ആയും, ഖന ലോഹങ്ങള്‍ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. 2000 മുതല്‍ ബ്ലാങ്കറ്റുകളില്‍ എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കാന്‍ തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. നാസ ചൊവ്വയിലേക്കയച്ച റോവറിലും സ്‌പേസ് സ്യൂട്ടുകളിലും എയ്‌റോജെല്‍ ആവരണമുണ്ട്. ബഹിരാകാശ മാലിന്യങ്ങള്‍ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. കണികാ ഭൗതികത്തില്‍ ചെരന്‍കോവ് ഡിറ്റക്ടറുകളില്‍ എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. റോക്കറ്റുകളില്‍ ക്രയോജനിക് ഇന്ധനവും വാതക ടാങ്കും വേര്‍തിരിക്കുന്ന പാളിയായും എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. കായികോപകരണങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിലും വൈദ്യശാസ്ത്ര മേഖലയിലും ഈ ഉല്‍പ്പന്നം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. ഖന മൂലകങ്ങള്‍ കൊണ്ടുളള ജല മലിനീകരണം തടയുന്നതിന് ഉയര്‍ന്ന ആഗിരണ ശേഷിയുളള വസ്തുവായ എയ്‌റോജെല്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.

അപകടസാധ്യത
സിലിക്ക ആധാരമായുളള എയ്‌റോജെല്ലുകള്‍ വിഷപദാര്‍ത്ഥങ്ങളല്ല. എന്നാല്‍ ചിലര്‍ക്കെങ്കിലും കണ്ണ്, തൊലി, ദഹനേന്ദ്രിയങ്ങള്‍ എന്നീ അവയവങ്ങളില്‍ അലര്‍ജി ഉണ്ടാക്കാറുണ്ട്. കൂടാതെ തൊലി, കണ്ണ്, ശേഷ്മം എന്നീ ഭാഗങ്ങളില്‍ ഈര്‍പ്പം നഷ്ടപ്പെടുന്നതിനും സിലിക്കയുടെ ഗന്ധം ശ്വസിച്ചാല്‍ സിലിക്കോസിസ് എന്ന അസുഖത്തിനും കാരണമാകും.

Facebook Comments

About admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*