विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी
ओरिगामी मेटामैटेरियल्स
- 17 Feb 2022
- 4 min read
प्रिलिम्स के लिये:ओरिगामी मेटामैटेरियल्स, मेटामैटेरियल्स और इसके गुण। मेन्स के लिये:विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी में भारतीयों की उपलब्धियाँ। |
चर्चा में क्यों?
भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान मद्रास के शोधकर्त्ताओं ने ‘ओरिगामी मेटामैटेरियल्स’ नामक एक नई सामग्री विकसित की है, जिसके कई महत्त्वपूर्ण उपयोग हो सकते हैं।
- इसमी पेपर फोल्डिंग (ओरिगामी) की जापानी कला का उपयोग किया जाता है और वांछित गुण प्राप्त करने हेतु इसे मोड़ा जाता है।
ओरिगामी मेटामैटेरियल्स क्या है?
- शोधकर्त्ताओं ने ओरिगामी मेटामैटेरियल्स की एक विशेष श्रेणी विकसित की है, जो तनाव की स्थिति में भी ‘पॉइसन अनुपात’ का निरंतर मूल्य प्रदर्शित करती है।
- जब इस सामग्री को किसी विशेष दिशा में खींचा जाता है, तो इसमें लंबवत, या पार्श्व, दिशा में एक परिवर्तन होता है।
- बल के साथ विरूपण और बल के पार्श्व दिशा में विरूपण के बीच के अनुपात को ‘पॉइसन अनुपात’ कहा जाता है। पॉइसन अनुपात सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है।
- इसके प्रयोग के दौरान सामग्री को दाब के माध्यम से नष्ट करने के लिये एक निरंतर पॉइसन अनुपात बनाए रखने की आवश्यकता होती है। हालाँकि वे ऐसा नहीं करने के लिये प्रवृत्त होते हैं और उनके विकृत होने पर पॉइसन अनुपात भिन्न हो जाता है।
- इसका लाभ यह है कि परीक्षण के दौरान प्रयोग की गई वस्तु इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि यह कागज़, बहुलक या धातु की शीट से बनाया गया है।
मेटामैटेरियल्स:
- मेटामटेरियल्स (Metamaterials) स्मार्ट सामग्री होती है जिसमें गुणों की एक विस्तृत शृंखला पाई जाती है और वे एक-दूसरे से इतने भिन्न हो सकते हैं कि उनकी कोई निश्चित परिभाषा नहीं है, हालांँकि उन सभी में एक सामान्य बात यह है कि इनका निर्माण कृत्रिम रूप से किया जाता है।
- अर्थात् वे प्रकृति में नहीं पाए जाते हैं बल्कि लोगों द्वारा निर्मित हैं।
मेटामैटेरियल्स के गुण:
- कृत्रिम मूल के अलावा मेटामैटेरियल्स की विशेषता यह होती है कि उनके असामान्य विद्युत चुंबकीय गुण हैं, जो उनकी संरचना और व्यवस्था के चलते पाए जाते हैं, न कि उनकी सयोजकों की वजह से।
- ये ग्रेफाइट, हीरा और ग्रेफीन जैसे होते है क्योंकि वे सभी कार्बन से निर्मित हैं, लेकिन उनकी संरचना के कारण उनके गुण बहुत भिन्न होते हैं।
- इसके महत्त्वपूर्ण गुणों में से एक मेटामैटेरियल्स को भिन्न करना है, उदाहरण के लिये पदार्थ में नकारात्मक अपवर्तनांक होता है।
- प्रकाशिकी और विद्युत चुंबकीय अनुप्रयोगों में इन पदार्थों का महत्त्वपूर्ण योगदान है।
मेटामैटेरियल्स के संभावित अनुप्रयोग:
- मेटामैटेरियल्स के संभावित अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल फिल्टरिंग, चिकित्सा उपकरण, रिमोट एयरोस्पेस ऑपरेशन, सेंसर डिटेक्टर, सौर ऊर्जा प्रबंधन, भीड़ नियंत्रण, रेडोम्स, ऑप्टिकल लेंस आदि शामिल हैं तथा भूकंप से संबंधित सुरक्षा उपकरणों में भी इसका उपयोग किया जाता है।
- मेटामटेरियल्स से बने लेंस का उपयोग विवर्तन सीमा से नीचे इमेजिंग हेतु किया जाता है, जो परंपरागत ऑप्टिकल लेंस को और भी बेहतर बनाता है।
