Tuesday, October 07, 2014

2014 இயல்பியல் நொபல் பரிசு -nobel prize

ஒளிஉமிழ் டையோடுகள் - இந்த ஆண்டு இயல்பியல்  நோபல் பரிசு

 சூரியன் ஒளிரும் பகல் பொழுதுகள் மட்டுமே ஆதிமனிதனுக்குப் போதவில்லை. மாலை இருளடைந்தவுடன் பிற  உயிரிகளைப்போல் அவனும் உறங்கி அதிகாலையில் விழித்தெழ, இரவெல்லாம் அவனது பெரிய மூளை சோம்பிக்கிடக்க, அவனுக்கு உவப்பாக இல்லை. உணவைச் சுடவும், குளிருக்குச் சூடுதரவும் ஒளியில் கதைகள் பேசவும் நெருப்பைப் பழக்கினான். அதையே கட்டுப்படுத்தி மட்டுப்படுத்தி அகல் விளக்குகளில் விலங்குக் கொழுப்புகளை எரித்து தன் இருப்பிடத்துக்கு  இருளில் ஒளியேற்றினான். அது நடந்தது பதினையாயிரம் ஆண்டுகளின் முன். பலகாலம் விலங்குக் 
கொழுப்பே விளக்கெரிக்கப் பயன்பட்டது. பின்பு தாவர எண்ணெய்களைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கினான். ஏறக்குறைய  நூற்றைம்பது வருடங்களுக்கு முன்தான் (19 ஆம் நூற்றாண்டில்) கரியிழையைப் பயன்படுத்தும் மின் விளக்குகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு சென்ற நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் பரவலாகத் தொடங்கின. பின்பு டங்ஸ்டன் இழைகள் வந்தபின்னரே 
பொதுமக்களும் பயன்படுத்த மலினமான குண்டு மின்விளக்குகள் வந்தன. இரண்டாம் உலகப்போருக்குப் பின் மின்சாரம் பலநாடுகளிலும் அத்தியாவசியமானதாக உணரப்பட்டு வீடுவீடாக விளக்கொளி வழங்குவதே அரசுகளின், தனியார் நிறுவனங்களின் தொழிலாகவும் ஆனது. தமிழகத்தை எடுத்துக் கொண்டால் 70 களில்தான் நூறு சதவீத கிராமங்களும் 
மின்னிணைப்பு வசதிகளைப் பெற்றன. நாட்டின் பல மாநிலங்களில் இது இன்னும் சாத்தியமில்லை என்பதை நினைவில் 
கொள்ளவேன்டும்.  

   நாட்டில் உற்பத்தியாகும் மின்சாரத்தில் நாம் பெரும்பகுதியை விளக்கெரிக்கப் பயன்படுத்துவதில்லை. தொழிற்ச்சலைகளுக்கே பயன்படுத்துகிறோம். வீடுகளுக்கு சாலைகளுக்கு பொது இடங்களுக்கு என ஒளிதர நாம் பயன்படுத்தும் மின்சக்தி உற்பத்தியாகும் மின்சக்தியில் 30% க்கு மேல் மிகாது. ஆனாலும் உலகின் பல பகுதிகளும் மின்சக்தி இணைப்பில்லாமலும் இருந்தாலும் விளக்குகளை வாங்கிப்பயன்படுத்த போதிய வசதி இல்லாமலும் இருப்பதால் பலகோடி மக்கள் இருளிலேயே உள்ளனர். உலகளாவிய நோக்கில் ஒளியும் உணவைப்போலவே சிலராலேயே மிகவும் கையகப் படுத்தப்பட்டும் பலருக்கு கிட்டாமலும் இருந்து கொண்டிருக்கிறது. இதனளவில் பார்க்க மின்விளக்குகளின் விலையைக் குறைக்க எந்தத் தொழில் நுட்பம் வந்தாலும் அது ஒட்டு மொத்த மாநுட நலனுக்கானது என்பதில் ஐயமில்லை.அவ்வகையில் இவ்வாண்டின் இயல்பியல் நொபல் பரிசு ஒளியை அனைவருக்கும் சிக்கனமான முறையில் வழங்குவதற்கான நுட்பத்தைக் கண்டுபிடித்த மூன்று ஜப்பானிய இயல்பியலாளர்களுக்குக் கிட்டியுள்ளது. அவர்கள் கண்டுபிடித்த நீல ஒளியுமிழ் டையோடுகளுக்கே இப்பரிசு கிட்டியுள்ளது. இந்த டையோடுகள் இப்போது  அன்றாடம் பயன்படுத்தும் டிவித் திரைகள் விலையுயர்ந்த செல்போன்களின் ஒளிபல்புகள் என சந்தைக்கு வந்து விட்டன, இந்த புது நுட்பம் பற்றிச் சற்றே பார்ப்போம்.

   நாம் குண்டு பல்புகளோடு கதையை விட்டுவிட்டோம். அதன்பின் குழல் விழக்குகள் வந்தன. இவை இரண்டுக்கும் நுட்பத்தில் வேறுபாடு உண்டு. குண்டு பல்புகளில் அவற்றில் உள்ள டங்க்ஸ்டன் இழைவழியே மின்சாரம் பாயும்போது அவை சூடேறி சூட்டின்மூலம் எலக்ட்ரான்கள் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள மின்கடத்தும் பட்டைகளில் மேலும் கீழும்  குதிப்பதால் 
ஒளித்துகள்களான போட்டான்களை உமிழ்கின்றன. இப்படி உமிழும்போது அவ்வொளித்துகள்கள் நாம் காணும் அதிர்வெண்களில் இருக்கவேன்டுமானால் உலோக இழை 2200 செல்சியஸ் வெப்பத்துக்கு மேல் இருக்கவேண்டும். இத்தனை வெப்பத்தில் அதிக நேரம் இருப்பதாலேயே குண்டுபல்புகளின் இழைகள் நாட்பட அறுந்து தம்  செயலிழக்கின்றன. மேலும் பாயும் மின்சாரத்தை ஒளியாக மாற்றும் செயல்திறனிலும் இவை குறைபட்டவையாகவே இருக்கின்றன. இத்தகைய குண்டு பல்புகளுக்கு மாற்றாக குழல் விளக்குகள் வந்தன,
    
   குழல் விளக்குகள் சற்று வேறு கோட்பாட்டில் இயங்குகின்றன. ஒரு குழலில் ஒரு தனிமக் காற்றை நிறப்பி அதனுள்ளே ஒரு மின்பொறியை ஆக்குவதன் மூலம் அந்த தனிமக்காற்றின் அணுக்கள் வேகமாக அலைபாய்கின்றன. அந்த மின் பொறி சில அணுக்களின் வெளிச்சுற்றில் உள்ள எலக்ட்ரான்களுக்கு போதிய ஆற்றலைக் கொடுத்து அவற்றை அந்த அணுக்களின் கட்டுப்பாட்டிலிருந்து விடுவிக்கின்றன. அவ்வாறு விடுபட்ட எலக்ட்ரான்கள் பிற அணுக்களில் மோதி இவ்வாறு தொடர் அயனமயமாகின்றன. இதை அயனைசேஷன் என்கிறோம். இதன் மூலம் பெறும் ஒளியானது தனிமத்தைப் பொறுத்து வண்ணங்களில் வேறுபடுகின்றன. சோடியம் , ஆர்கான். நியான் என பல தனிமங்களின் காற்றையும் நிறப்பி வெவேறு வண்ண குழல் விளக்குகளை உருவாக்கலாம்.. மிகப்பரவலாக உள்ள டியூப் லைட் என அழைக்கும் குழல்விளக்கில் வெள்ளை நிறம் பெறுவதற்காக மெர்குரி- அதாவது பாதரச வாயுவை நிரப்புகிறோம்.    இந்த குழல் விளக்குகளைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள முக்கிய சிக்கல் என்னவென்றால்  பாதரசம்தான். பாதரசம் மிக மோசமான நச்சுப் பொருள். சிறு அளவுகலிலும் மனித மூளையை குலைத்துவிடக்கூடியது. எனவே பாதரச குழல்விளக்குகளை பயன்படுத்தும்போதும் பின்னர் கழிவாக அவற்றை புதைக்கும்போதும் கவனம் வேண்டும். ஆனால் எங்கும் பரவியுள்ள குழல்விளக்குகளை நம்மைப்போல கவனக்குறைவாக அலட்சியமாக குழந்தைகள் விளையாடும் இடங்களிலெல்லாம் கழித்துக் கொட்டும் ஒரு நாட்டைப் பார்க்கமுடியாது. இப்போது அரசே சிஎப்எல் எனும் குறுக்கியகுழல் விலக்குகளை பயன்படுத்த விளம்பரப்படுத்துகிறது. இவை மின்சாரத்தைக் குறைவாக எடுத்துக் கொண்டாலும் இவையும் பாதரச நச்சை நாடெங்கும் பரப்புபவையே.


                 இந்தப் பின்னணியில்தான் இப்போது கிடைத்திருக்கும் நொபல் பரிசைப் பார்க்கவேண்டும். இந்த ஒளியுமிழ் டையோடுகள் பல ஆன்டுகளாகப் பயனில் இருந்தாலும் பச்சை சிவப்பு ஒளியுமிழிகளே முதலில் கண்டு பிடிக்கப்பட்டன. நீல நிற ஒளியுமிழிகளை கண்டுபிடிக்க இத்தனை காலம் ஆனது. நீலமும் இருந்தால்தான் பச்சை, சிவப்பு நீலம் இவ்வொளிகளைக் கலந்து வெண்ணிற ஒளியைப் பெற முடியும் என்பது நாம் அனைவருக்கும் தெரியும். மிகக் கடினமான நீலக்கதிர்களைப் பெற உழைத்ததற்காக ஜப்பனைச் சேர்ந்த 
1.  இசாமு அகசாகி  
(Isamu Akasaki, Meijo University, Nagoya, Japan and Nagoya University, Japan)
2.  ஹிரோஷி அமானோ
(Hiroshi Amano, Nagoya University, Japan)
3. ஷுஜி நாகமுரா 
(Shuji Nakamura, University of California, Santa Barbara, CA, USA) என்ற மூவருக்கும் அளிக்கப்படுகிறது. நாகமுரா இப்போது அமரிக்காவில் இருந்தாலும் அவரும் இக்கண்டு பிடிப்பின் போது ஜப்பானிலேயே இருந்தார். அதனால் இது ஒரு முழு ஜப்பானியப் பரிசு என்றே கொள்லலாம்.

All pictures copyright : http://www.nobelprize.org/