समाचार - नीलम: पारदर्शी रत्नों में छिपा "जादू"

क्या आपने कभी नीलम के चमकीले नीले रंग पर अचंभा किया है? अपनी सुंदरता के लिए बेशकीमती यह चमकदार रत्न एक गुप्त "वैज्ञानिक महाशक्ति" रखता है जो तकनीक में क्रांति ला सकती है। चीनी वैज्ञानिकों की हालिया सफलताओं ने नीलम क्रिस्टल के छिपे हुए तापीय रहस्यों को उजागर किया है, जिससे स्मार्टफ़ोन से लेकर अंतरिक्ष अन्वेषण तक, हर चीज़ के लिए नई संभावनाएँ सामने आई हैं।

नीलम वेफर

क्यों नहीं'क्या नीलम अत्यधिक गर्मी में पिघल सकता है?

कल्पना कीजिए कि एक अग्निशामक का छज्जा आग की लपटों में सफ़ेद-गर्म चमक रहा है, फिर भी एकदम साफ़ है। यही नीलम का जादू है। 1,500°C से ज़्यादा तापमान पर—जो पिघले हुए लावा से भी ज़्यादा गर्म है—यह रत्न अपनी मज़बूती और पारदर्शिता बनाए रखता है।

चीन के शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड फाइन मैकेनिक्स के वैज्ञानिकों ने इसके रहस्यों की जांच के लिए उन्नत तकनीकों का इस्तेमाल किया:

परमाणु अधिरचना: नीलम के परमाणु एक षट्कोणीय जालक बनाते हैं, जिसमें प्रत्येक एल्युमीनियम परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा अपनी जगह पर बंद होता है। यह "परमाणु पिंजरा" तापीय विकृति का प्रतिरोध करता है, और इसका तापीय प्रसार गुणांक लगभग 1000 है।t 5.3 × 10⁻⁶/°C (इसके विपरीत, सोना लगभग 10 गुना तेजी से फैलता है)।
दिशात्मक ऊष्मा प्रवाह: एकतरफ़ा सड़क की तरह, नीलम में ऊष्मा कुछ क्रिस्टल अक्षों के साथ 10-30% तेज़ी से प्रवाहित होती है। इंजीनियर इस "तापीय विषमता" का उपयोग अति-कुशल शीतलन प्रणालियाँ डिज़ाइन करने के लिए कर सकते हैं।

एक "सुपरहीरो" सामग्री का परीक्षण चरम प्रयोगशालाओं में किया गया

नीलम को उसकी सीमा तक पहुंचाने के लिए, शोधकर्ताओं ने बाह्य अंतरिक्ष और हाइपरसोनिक उड़ान की कठोर परिस्थितियों का अनुकरण किया:

रॉकेट पुनःप्रवेश सिमुलेशन: 150 मिमी की नीलम खिड़की 1,500 डिग्री सेल्सियस की लपटों में घंटों तक टिकी रही, तथा उसमें कोई दरार या विरूपण नहीं दिखा।
लेजर सहनशक्ति परीक्षणतीव्र प्रकाश में विस्फोटित होने पर, नीलम-आधारित घटक पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में 300% अधिक समय तक टिकते हैं, क्योंकि इसमें तांबे की तुलना में 3 गुना अधिक तेजी से गर्मी को नष्ट करने की क्षमता होती है।

लैब मार्वल्स से लेकर रोज़मर्रा की तकनीक तक

हो सकता है कि आपके पास पहले से ही नीलम तकनीक का एक टुकड़ा हो, लेकिन आपको इसका एहसास न हो:

खरोंच-रहित स्क्रीनएप्पल के शुरुआती आईफोन में नीलम-लेपित कैमरा लेंस का उपयोग किया गया था (जब तक कि लागत नहीं बढ़ गई)।
क्वांटम कम्प्यूटिंगप्रयोगशालाओं में, नीलम वेफर्स नाजुक क्वांटम बिट्स (क्यूबिट) को धारण करते हैं, तथा सिलिकॉन की तुलना में 100 गुना अधिक समय तक अपनी क्वांटम अवस्था को बनाए रखते हैं।
इलेक्ट्रिक कारेंप्रोटोटाइप ईवी बैटरियां अत्यधिक गर्मी को रोकने के लिए नीलम-लेपित इलेक्ट्रोड का उपयोग करती हैं - जो सुरक्षित, लंबी दूरी तक चलने वाले वाहनों के लिए एक क्रांतिकारी परिवर्तन है।

नीलम विज्ञान में चीन की छलांग

यद्यपि नीलम का खनन सदियों से होता रहा है, चीन अपना भविष्य पुनः लिख रहा है:

विशाल क्रिस्टलचीनी प्रयोगशालाओं में अब 100 किलोग्राम से अधिक वजन वाले नीलम सिल्लियां विकसित की जा रही हैं - जो पूरे दूरबीन के दर्पण बनाने के लिए पर्याप्त हैं।
हरित नवाचारशोधकर्ता पुराने स्मार्टफोन से पुनर्नवीनीकृत नीलम विकसित कर रहे हैं, जिससे उत्पादन लागत में 90% की कमी आएगी।
वैश्विक नेतृत्व: हाल ही में प्रकाशित अध्ययनजर्नल ऑफ सिंथेटिक क्रिस्टल्सइस वर्ष उन्नत सामग्रियों के क्षेत्र में चीन की चौथी बड़ी सफलता है।

भविष्य: जहाँ नीलम विज्ञान-कथा से मिलता है

क्या हो अगर खिड़कियाँ खुद को साफ़ कर सकें? या फ़ोन शरीर की गर्मी से चार्ज हो सकें? वैज्ञानिक बड़ा सपना देख रहे हैं:

स्व-सफाई नीलमनीलम में निहित नैनोकण सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर धुंध या जमी हुई मैल को नष्ट कर सकते हैं।
थर्मोइलेक्ट्रिक जादूनीलम अर्धचालकों का उपयोग करके कारखानों से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा को बिजली में परिवर्तित करें।
अंतरिक्ष लिफ्ट केबल्सहालांकि यह अभी भी सैद्धांतिक है, लेकिन नीलम का शक्ति-से-भार अनुपात इसे भविष्य की विशाल संरचनाओं के लिए एक उम्मीदवार बनाता है।