වස්තූන් උණුසුම්ව සහ සිසිල්ව තබන විකිරණශීලී ආවරණය
උණුසුම්ව මෙන්ම සීතලව: Janus තාප ලෝගුව ගිම්හානයේදී විදුලි මෝටර් රථයක් සිසිල්ව තබා ගැනීමට සහ ශීත ඍතුවේ දී උණුසුම්ව තබා ගැනීමට භාවිතා කෙරේ (Courtesy: Huaxu Qiao)
උණුසුම් කාලගුණයේ දී විකිරණශීලීව වස්තූන් සිසිල් කළ හැකි එමෙන්ම සීතල කාලගුණයේ දී ඒවා විකිරණශීලීව උණුසුම්ව තබා ගත හැකි තාප සළුවක් චීනයේ පර්යේෂකයන් විසින් නිපදවනු ලැබ ඇත. ෂන්ඝෛ ඣිඅඔ ඨොන්ග් විශ්ව විද්යාතලයේ Kehang Cui සහ සගයන් පවසන්නේ ඔවුන්ගේ නව තාක්ෂසණ නිර්මානය, බලශක්ති ආදානයකින් තොරව උෂ්ණත්වය නියාමනය කිරීමට හොඳ ක්රමයක් සපයන බවයි.
ලෝකයේ බලශක්ති පාරිභොජන සලකා බලන විට, ගොඩනැගිලි උණුසුම් කිරීම සහ සිසිලනය ගෝලීය බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් 20% ක් පමණ වේ. දේශගුණික විපර්යාස උග්ර වෙද්දී, ආන්තික කාලගුණයේ වාර ගණන සහ බරපතලකම තීව්ර වන බැවින්, ඉදිරි දශක කිහිපය තුළ උෂ්ණත්ව පාලන පද්ධති මත ඇතිවන බලපෑම තවත් වැඩිවනු ඇත..
එහි ප්ර්තිඵලයක් වශයෙන්, පර්යේෂකයෝ බලශක්ති සැපයුමකින් තොරව උෂ්ණත්වය නිශ්ක්රීයව නියාමනය කළ හැකි අඩු වියදම් එමෙන්ම කාබන් උදාසීන තාක්ෂණයන් නිර්මාණය කිරීමට උනන්දු වෙති.
සීතල මෙන්ම උණුසුම රැකීමට ක්රියා කරන පද්ධතියක
එවැනි පද්ධති නිර්මාණය කිරීමේදී වැදගත් අභියෝගයක් වන්නේ සාම්ප්රදායික තාප නියාමක ද්රව්යවලට ඒවායේ විකිරණ හැසිරීම ස්වයංක්රීයව මාරු කළ නොහැකි වීමයි. නිදසුනක් ලෙස, සමහර සිසිලන ද්රව්ය සූර්ය විකිරණ පරාවර්තනය කරන අතර, “පාරදෘශ්ය කවුළුව”(“transparency window”) තුළ මධ්යම අධෝරක්ත විකිරණ විමෝචනය කරයි. මෙම කවුළුව විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලියේ(electromagnetic spectrum) කොටසක් වන අතර එහිදී විකිරණ පරාවර්තනය හෝ වායුගෝලයෙන් අවශෝෂණය නොවන අතර මෙම විමෝචනය සිසිලන බලපෑමක් ඇති කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ද්රව්ය සීතල උෂ්ණත්වවලදී විකිරණ විමෝචනය කරන්නේ වටිනා තාපය ඉවතලමිනි, .
දැන්, Cui සහ සගයන් විසින් “Janus thermal cloak” (JTC) යනුවෙන් අඩු වියදම් එමෙන්ම කාබන් උදාසීන නව නිර්මාණයක් හඳුන්වා දෙනු ලැබ ඇත. එය සියලු පරිසර උෂ්ණත්වයන්හි, උෂ්ණත්වය නියාමනය කරයි. “ලෝගුව(ආවරණය) සමන්විත වන්නේ මුලුමනින්ම සෙරමික්(පිඟන් මැටි), අහස දෙසට මුහුණලා ඇති විකිරණ-සිසිලන ******* සහ අභ්්යන්තරයට මුහුණලා ඇති ෆෝටෝන ප්රතිචක්රීසකරණ ලෝහ පත්රයකින්”, Cui පැහැදිලි කරයි.
ඒවායේ ඉහළ ශක්තිය සහ ස්ථායීභාවය, අඩු පිරිවැය සහ ගිනි හා විඛාදනයට දක්වන විශිෂ්ට ප්රතිරෝධය සැලකිල්ලට ගෙන කණ්ඩායම මෙම ද්රව්්ය තෝරා ගත්තේය. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ආවරනය නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු බවත්, කටුක එළිමහන් පරිසරයන්ට ඔරොත්තු දෙන බවත් ඔවුහු පවසති.
ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයකින් සාදන ලද, JTC හි අභ්යන්තර පත්රය ඉහළ තාප සන්නායකතාවකින් යුක්ත නමුත් ඇතුළත තාපය හිර කර ගනිමින් මුළු අධෝරක්ත වර්ණාවලිය හරහා විකිරණයට පරිපූර්ණව පරාවර්තනය කරයි. පර්යේෂකයන් පවසන්නේ ද්රව්ය ලබා ගැනීමේ හැකියාව මත පිඟන් මැටි, තඹ සහ මල නොබැඳෙන වානේ ඇතුළු ද්රව්ය ද භාවිතා කළ හැකි බවයි.
බහුවලයික ද්රස්ව්ය (Hyperbolic material)
JTC හි අහසට මුහුණලා ඇති ෆෝටෝන ඇතිරිල්ල, 2ඪ් ෂඩාශ්රවක බෝරෝන් නයිට්රවයිඩ් ස්ඵටිකයකට බැඳී ඇති ගෙතු සිලිකා තන්තු වලින් වියන ලද පලංචියකින් සමන්විත වේ. මෙය “බහුවලයික” ද්රව්යයක් නිර්මාණය කරයි, එහි අංගභූත විද්යු ත් චුම්භක තරංග වලට දක්වන ප්රතිචාරය ඒවායේ ප්රවේශයේ කෝණය මත රඳා පවතී.
යටින් ඇති තීරු වලට ප්රතිවිරුද්ධව, මෙටාඇත්රිල්ලට ඇත්තේ, ඉතා අඩු තාප සන්නායකතාවකි; එනමුත් සූර්ය විකිරණයට බෙහෙවින් පරාවර්තක වන්නේ දෘශ්යි හා ආසන්න අධෝරක්ත පරාසය ආවරණය කරමිනි. මෙයට හේතුව ෆෝටෝන ඇතිරිල්ලෙහි අභ්යන්තරයේ ඇති ආලෝක පදාර්ථවල අන්තර්ක්රියා නිසා මධය අධෝරක්ත කිරණ එහි සිලිකා තන්තු වල අක්ෂය වටා විසිරී යයි. පාරදෘශ්ය කවුළුව තුළ, ෆෝටෝන ඇතිරිල්ල තුළ පටලයට මාරු නොකර අවශෝෂණය කරන සියලුම විකිරණ ප්රාකයෝගිකව නැවත විමෝචනය කරයි.
එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ආවරණය කරන ලද වස්තුව තුළ තාපය රඳවා තබා ගැනීමට නැඹුරු වන නමුත් පරිසරයෙන් ලැබෙන විකිරණ වස්තුව රත් කිරීමට නැඹුරු නොවේ.
Cui ගේ කණ්ඩායම ෂැංහයි හි වීදිවල නවතා ඇති විදුලි මෝටර් රථ මත JTC පරීක්ෂා සිදු කළ අතර, ඒවායේ කුටියේ උෂ්ණත්වය ආවරණය නොකළ මෝටර් රථ සමඟ සංසන්දනය කළේය. අත්හදා බැලීමේදී, උණුසුම් ගිම්හාන දිනවලදී ආවරණය නොකළ මෝටර් රථවලට වඩා 8 °C සිසිල් වූ අතර ශීත ඍතුවේ රාත්රී වලදී 6.8 ° C උණුසුම් විය.“
ශීත රාත්රීවලදී පරිසර උෂ්ණත්වයට වඩා සෙල්සියස් අංශක 7කින් පමණ උනුසුම් වීමක් අපට අත්කර ගත හැකි වූ පළමු අවස්ථාව මෙයයි” යනුවෙන් Cui විස්තර කරයි, “මෙය අප ද පුදුමයට් පත්කරන්නකි – බලශක්ති ආදානයක් හෝ හිරු එළියක් නොමැතිව අපට තවමත් උණුසුම් වීම හෝ සිසිල් විය හැක.” කිසිසක් සිදු නොකර කරන මෙම ‘අක්රීය’ නියාමනය විද්යුත් මෝටර් රථ සඳහා විශේෂයෙන් වැදගත් වේ, මන්ද ඒවායේ බැටරි සහ විද්යුෂත් උපාංගවලට උෂ්ණත්වයේ අධික වෙනස්වීම් වලට පහසුවෙන් ඔරොත්තු දිය නොහැකි නිසාය.
Cui සහ සගයන් සඳහා, මීළඟ පියවර වනුයේ ඔවුන්ගේ නිර්මාණය ඉහළ නැංවීමයි – සමහරවිට එය, විවිධ ආකර්ෂණීය ප්රායෝගික යෙදුම් රාශියකට මඟ පාදන්නට පුළුවන්. “තාප ලෝගුව විශ්වසනීය, සැබවින්ම උදාසීන වන අතර, අදියර වෙනස් කිරීම හෝ චලනය වන කොටස් සම්බන්ධ නොවේ,” ඔහු තවදුරටත් පවසයි. ” එම කාරනාව හේතු කොට ගෙන මෙමගින් ගොඩනැගිලි, වාහන සහ පිටස්තර පරිසරවල පවා සැබෑ ලෝකයේ යෙදුම්වල භාවිතා කිරීමට එය මග පාදනු ඇතැයි විශ්වාස කල හැකිවේ”.
පර්යේෂණයේ විස්තර Device හී පළ කරකර ඇත.
තතු 
ප්රතිචාරයක් ලබාදෙන්න