සැමට විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

සියල්ලෙහි සුලමුල 49: නවෝත්පාදනය සිද්ධවන්නේ අවශ්‍යතාව නිසාද? වාසනාව නිසාද? II කොටස

ප්‍රකට  විද්‍යාඥ ස්ටීවන් හෝකින්ග් ලියූ කරුණු සාර සංග්‍රහයක් කොට  2016 දී පළ කළ  ‘සියල්ලෙහි ම(පාහේ) සම්භවය’ (The Origin of (Almost) Every Thing) නමැති අළුත් ම කෘතිය ඇසුරෙන් ලිපි මාලවක්  තතු මේ වසරේ සිට ගෙන එනු ලැබේ.  සියලු දේවලම සූල මුල, වගතුග දැනගැනීමේ කුතුහලයක්, නොතිත් ආශාවක් අප සැම තුළ සහජයෙන්ම ඇත. බොහෝ විට එය සංසිඳවීමී හැකියාව ඇත්තේ විද්‍යාවටය. විටක අප මවිතයට පත් කරමින්, විටක ප්‍රමෝදයට පත්කරමින් විද්‍යාව ඒ කාර්යය ඉටු කරණුයේ සැමවිටම  ඥානයේ ආනන්දය වඩවමිනි. සෑම සෙනසුරාදාවකම (සහ ඉරිදාවකම) නොවරදවා කියවන්න — විද්‍යා සාර සංග්‍රහය ‘සියල්ලෙහි සුලමුල’.

 

නවෝත්පාදනය සිද්ධවන්නේ අවශ්‍යතාව නිසාද? වාසනාව නිසාද? II කොටස

ජලය සමග ස්වයංසිද්ධව ප්‍රතික්‍රියා කරමින් බහු අවියවික  සංයෝගයක් නිපදවන (polymerise) සයනොඇක්‍රිලේට් (cyanoacrylates) කියන රසායන කණ්ඩය අත්හදාබැලූ නමුත් රසායනය ගෑවෙන තැන තදින්ම ඇලෙන බව  දැනගත්  වහාම පර්යේෂණය අත්හිටවූ බව ඊයේ පළ වූ මෙම ලිපියේ මුල් කොටසේ සඳහන් කෙරුණා..

එසේවුවත්, 1951දී ඒවා නැවත අත්හදා බලලා මැලියම් විශේෂයක් හැටියට එහි ඇති සාර්ථකත්වය හඳුනාගත්තා. ඇලවීමට (බන්ධන ගොඩනැගීමට) යොදාගන්න නම් ඒ කාලයේ භාවිතයේ තිබුණු මැලියම් (පීඩනයක් යෙදීම, තාපය (රත් කිරීම), කාලය (ආලේප කිරීමෙන් පසුව ටික වේලාවක් ගතවෙන්නට හැරීම) වැනි යම් පසු පිරිසැකසුමකට ලක් කළ යුතු වුණා.  නමුත් සයනොඇක්‍රිලේට්වලට වාතයේ ආර්ද්‍රතාවය (හෝ ඇඟිලිතුඩුවල තෙතමනය වුව) සමග එක්වීම ඒ සඳහා ප්‍රමාණවත්. ඊස්ට්මන්(Eastman) සමාගම 1958දී එය වෙළඳපොළට නිකුත් කළත්, පාර්භෝගිකයන්ගේ සිතෙහි  එතරම් ඇලීමක් නොමැති Eastman #910 නාමය මේ නිපැයුම හැඳින්වීමට යොදාගත් නිසා එය වෙළඳපොළ ජයගන්න අසමත් වුණා. ඊස්ට්මන් සමාගම මේ සන්නාමය ලොක්ටයිට්(Loctite) සමාගමට විකිණීමෙන් පසුව Loctite Quick Set 404 නමින් වෙළඳපොළට නිකුත් කළ නිශ්පාදනය අලෙවිය අතින් ඊට  සාපේක්ෂව තරමක්දුරට සාර්ථක වුණා. ‘Superglue’ (සුපරි ග්ලූ) නම පටබැඳුණේ ඊට කලකට පසුවයි.

ටෙට්‍රාෆ්ලෝරොඑතිලීන් (tetrafluoroethylene)  අන්ත අසාර්ථක මට්ටමින් ජනප්‍රියත්වය ළඟාකරගත් තවත් රසායනික සංයෝගයක්. 1938 වසරේ අප්‍රේල් මාසයේ උදෑසනක රෝයි ප්ලන්කි (Roy Plunkett) කියන රසායන විද්‍යාඥයා නිව් ජර්සි ප්‍රාන්තයේ ඩූපොන්ට් (DuPont) ප්‍රදේශයේ පිහිටි ඔහුගේ රසායනාගාරයේ ඉඳන් ශීතකරණ සඳහා සිසිලනකාරකයක් (refrigerant) නිපදවන්න  ප්‍රයත්නයක නිරත වුණා. ඔහු පර්යේෂණය ඇරඹුවේ කාබන් සහ ෆ්ලෝරීන් සුසංයෝගයෙන් ටෙට්‍රාෆ්ලෝරොඑතිලීන් කියන අසාමාන්‍ය වායුව නිපදවීමෙන්. වායුව පිරවූ ටැංකියක් ඔහු සතුව තිබුණත් එයින් වායුව පිටතට ගැනීමට ඔහු අපොහොසත් වුණා. ඔහු ටැංකියේ වැල්වය නිසි පරිදි ක්‍රියාත්මක වන බවත් පරීක්ෂා කර දැනගත්තා. නමුත් වායුව පිටවුණේ නැහැ. ඔහු ටැංකිය දෙපලු කළා. ටැංකිය තුළින් හමුවුණේ ඉටිවලට සමාන සුදු පැහැති ඝන ද්‍රව්‍යයක්. ටැංකිය තුළ තිබුණු වායු අණු එකිනෙකා සමග ප්‍රතික්‍රියා කර ඇති බවත්, ටැංකියේ මතුපිට ආලේප කළ වානේ ස්ථරය එම ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කරන්න ඇති බවත් ඔහුට වැටහුණා.

ටැංකියෙන් තාච්චියට

පොලිටෙට්‍රාෆ්ලෝරොඑතිලීන්වල  (Polytetrafluoroethylene (PTFE)) ප්‍රයෝජනවත් ලක්ෂණ රැසක් හඳුනාගැනුණා. කාබන් සහ ෆ්ලෝරීන් අතර අණුක බන්ධනය බෙහෙවින්ම ප්‍රබල නිසා බහු අවයවික අණුවේ ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වය බෙහෙවින්ම අවම වීම එහි මුල්ම භාවිතයට මගපෑදුවා. මැන්හැටන් ව්‍යාපෘතියට (Manhattan Project) දායක වුණු විද්‍යාඥ කණ්ඩායමට යුරේනියම් පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියට යොදාගන්නා ෆ්ලෝරීන් ගබඩාකර තබාගැනීමට ක්‍රමයක් සොයමින් හිටියා. (දෙවන ලෝක යුධ සමයේදී මැන්හැටන් ව්‍යාපෘතිය ආරම්භ වුණේ න්‍යෂ්ටික අවි නිශ්පාදනය මුල් කරගනිමින්. මේ ව්‍යාපෘතිය සඳහා ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය මූලිකත්වය ගෙන ක්‍රියා කළ අතර කැනඩාව සහ එක්සත් රාජධානිය එහි හවුල්කාර රටවල් වුණා). ෆ්ලෝරීන් අතිශයින්ම ප්‍රතික්‍රියාශීලී වුණත් PTFE ප්‍රතික්‍රියාශීලීබවින් ඉතාමත් අවම නිසා ෆ්ලෝරීන් වායුවටවත් ඒ සමග සටන් කරන්න බැරි වුණා. මේ හේතුව නිසාම නල සහ වෑල්ව ආවරණය කරන්න මෙම බහු අවයවික අණුව යොදාගත්තා.

polytetrafluoroethylene products

ඉතාම කෙටි කාලයකදී PTFE (ඒ වන විට එය හැඳින්වුණේ ටෙෆ්ලෝන්- Teflon කියන වෙළඳ නාමයෙන්) ජලය සහ තෙල් විකර්ශනය කරන නිසා එය සාස්පාන් මතුපිට ආලේප කිරීම සඳහා ඉතාමත් සුදුසු බව සොයාගන්න රසායන විද්‍යාඥයන් සමත් වුණා. එය ගගනගාමීන්ගේ අභ්‍යාවකාශ ඇඳුම් කට්ටලවල ආරක්ෂාවටත් යොදාගැනුණා. මිනිස් ප්‍රතිශක්තීකරණ පද්ධතිය PTFE ප්‍රතික්ෂේප නොකරන නිසා කෘතීම හෘද කපාටවල ආලේප කිරීම සඳහාත් මේවා වර්තමානයේදී යොදාගන්නවා.

යුධ සමයේ අහඹු සොයාගැනීම් අතරට මුළුතැන්ගෙයි අරුම පුදුම උපකරණයක් වන ක්ෂුද්‍රතරංග උඳුනත් (microwave oven) අයිති වෙනවා. 1945දී එක්සත් ජනපදයේ රේතියන් (Raytheon) ආරක්ෂණ සමාගමේ ඉංජිනේරුවෙක් හැටියට සේවය කරපු පර්සි ස්පෙන්සර්, මැන්හැටන් ව්‍යාපෘතිය හැරුණුවිට යුධමය වශයෙන් වැදගත්ම ව්‍යාපෘතියක් වුණු රේඩාර් ව්‍යාපෘතියට අදාල කාර්යයක නිරත වෙද්දී ඔහුගේ සාක්කුවේ තිබුණු චොකලට් කැබැල්ල ඇසුරුම ඇතුළේදීම දියවී ඇති බව නිරීක්ෂණය කළා. මීට වගකිවයුත්තේ රේඩාර් යන්ත්‍රයේ මූලිකම උපාංගයක් වන ක්ෂුද්‍රතරංග නිකුත් කරන කුටීරයේ මැග්නට්‍රෝනය (magnetron) බව ඔහු අනුමාන කළා. ඉතින් ඔහු අත්හදාබැලීම සඳහා උඳුනක් නිර්මාණය කරලා උයන්න පටන්ගත්තා. මුලින්ම ඔහු එය පොප්කෝන්(පොරි) හදන්න යොදාගත්තා. ඔහු තම්බන්න උත්සහ කරපු බිත්තරයක් පුපුරා ගියේ  සගයෙකුගේ මුහුණ ඉදිරිපිටමයි.  රේඩාර් යන්ත්‍රයේ කුටීරයේ මැග්නට්‍රෝනයෙන් නිපදවෙන ක්ෂුද්‍ර තරංග (microwaves) ජල අණු වේගවත්ව චලනයවීමට සැලැස්වීමෙන් ඒවා රත්වන්නට සැලැස්විය හැකි තරංග ආයාමයකින්(wavelength) යුතු බව පසුව අනාවරණය වුණා.

Image result for magnetron

microwave  magnetron

ඊට වසර දෙකකට පසුව රේතියන් රේඩාර් යන්ත්‍රවලට යොදාගත් වර්ගයේම කුටීරයේ මැග්නට්‍රෝන මගින් පණගැන්වෙන ක්ෂුද්‍රතරංග උඳුන් අලවි කිරීම ඇරඹුවා. රේඩාරේන්ජ් (Radarange) නමින් හැඳින්වුණු ඒ උඳුන් අපි වර්තමානයේදී භාවිතාකරන උඳුන්වලට වඩා මොනතරම් බලසම්පන්නද කියනවා නම් අල ගෙඩියක් පුළුස්සා පිසින්න ගතවුනේ මිනිත්තු දෙකක් පමණයි. “කෑම රත්කරනවා වගේ සුළු දේකට රේඩාර් මැග්නට්‍රෝන අවශ්‍ය නැති බව තේරුම්ගියේ හුඟ කලක් ගතවුණාට පසුවයි.”ස්පෙන්සර්ගේ මුණුබුරා රොඩ් පසු කලෙක ඒ ගැන පැහැදිලි කළා.

ප්ලාස්ටික් යුගය බිහිවුණු හැටි

මේ සිදුවීම් අතරින්  වාසනාව නිසා සිදුවුණු පුදුමාකාර සිදුවීමකට මුහුණදුන්නේ නිව්යෝක් නගරයේ විසූ බෙල්ජියම් ජාතික රසායනවිද්‍යඥයෙක් වුණු ලියෝ බේක්ලන්ඩ්  .  1907 වසරේදී ලෝකයේ සියලුදෙනාම පාහේ දැවවල ආරක්ෂාවට යොදාගන්නා, කෘමීන් විසින් ස්‍රාවය කරනු ලබන) ෂෙලක් (shellac) කියන මැලියම් වර්ගය හිඟ වීම නිසා ගැටluවකට මුහුණපෑවා. ඔහු ෆීනෝල් සහ ෆෝමැල්ඩිහයිඩ් යොදාගෙන මැලියම් නිපදවන්න උත්සහ කළත් ඉතිරි වුණේ පිටි මිශ්‍රනයකට සමාන දුඹුරු පාට ගුලියක් විතරයි. හැමවිටම ධනාත්මකව සිතන්නට පුරුදුවෙලා හිටපු බේක්ලන්ඩ් ඒවා ඕනෑම හැඩයකට අඹන්නත්, රත් කිරීම මගින් කල්පවතින දුව්‍යයක් නිපදවන්නත් පුළුවන් බව සොයාගත්තා. ඔහු ලොව මුල්ම වතාවට තාපයෙන් සකස්වෙන (thermosetting) ප්ලාස්ටික් වර්ගයක් හඳුන්වා දුන්නා.

Four Bakelite plastic bracelets

Bakelite: The Plastic That Made History

ඔහු බොහොම නිහතමානීව ඔහුගේ සොයාගැනීම බේක්ලයිට් (Bakelite) නමින් නම්කරලා, එයින් විශාල ධනස්කන්දයක් උපයාගත්තා. අවශ්‍යතාව, නවෝත්පාදනයේ මව නොවෙන්න පුළුවන්, ඒත් යමක් කරන්න තදින් හිතට ගන්නා අයට  වාසනාවත් පිහිට වෙනවා.

අත්වැරදීම් සුලබයි

“පෝස්ට් ඉට් නෝට්ස්”,”සුපර්ග්ලූ”, ක්ෂුද්‍ර තරංග, ටෙෆ්ලෝන් සහමුලින්ම වෙනස් නිශ්පාදනයක් ඉලක්ක කරගෙන දියත් කළ ව්‍යාපෘතියවල අනපේක්ෂිත ප්‍රතිඵල ලබා ගැනීමට සමත් වූ ප්‍රකට නිෂ්පාදන ගැන උදාහරණයි. නමුත් ඒ වගේ සිදුවීම් තව අනන්තවත් තියනවා. ඊස්‍රායලයේ ඇරිසෝන් කියන ව්‍යාපර අධ්‍යයනායතනයේ පර්යේෂකයෙකු වන ජේකබ් ගෝල්ඩන්බර්ග් වැදගත් නිශ්පාදන 200ක සුලමුල අධ්‍යයනය කළා. එයින් හෙළි වුණේ ඒවායින් භාගයකට වඩා සොයගැනුනේ ඒවායේ ප්‍රයෝජනය භාවිතයෙන් අවබෝධ කරගැනීමට පෙර බවයි. ඇත්තටම බොහෝවිට සිදුවන්නේ නවොත්පාදනය  අවශ්‍යතාවේ මව හැටියට ක්‍රියා  කිරීම  බව මෙයින් සනාථවෙනවා.

 

පරිවර්තනය කොට සකස් කළේ: අරුන්දි ජයසේකර

විද්‍යා ලෝකයේ කීර්ති නාමයක් දිනා සිටින New Scientist ප්‍රකාශනයක් ලෙස 2016 වර්ෂයේ පළ කළ ‘The origin of (Almost) Everything’ ග්‍රන්ථයේ WHAT’S LUCK GOT TO DO WITH IT? පරිච්ඡේදය ආශ්‍රයෙනි.

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Google photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: