விஞ்ஞானிகள் முதன்முறையாக (The metals self healing) உலோக விரிசல்களை கண்டனர். பின்னர் மனித தலையீடு இல்லாமல் மீண்டும் ஒன்றிணைந்து, செயல்பாட்டில் அடிப்படை அறிவியல் கோட்பாடுகளை முறியடித்தனர். புதிதாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நிகழ்வைப் பயன்படுத்த முடிந்தால், அது ஒரு பொறியியல் புரட்சியை ஏற்படுத்தலாம்.
சுய-குணப்படுத்தும் இயந்திரங்கள், பாலங்கள் மற்றும் விமானங்கள் தேய்மானம் மற்றும் கண்ணீரால் ஏற்படும் சேதத்தை மாற்றியமைத்து, அவற்றை பாதுகாப்பானதாகவும், நீடித்ததாகவும் மாற்றுகிறது. “இது முதன்முதலில் பார்ப்பதற்கு முற்றிலும் பிரமிக்க வைக்கிறது” என்று சாண்டியா பொருட்கள் விஞ்ஞானி பிராட் பாய்ஸ் கூறினார்.
“நாங்கள் உறுதிப்படுத்தியது என்னவென்றால், உலோகங்கள் அவற்றின் சொந்த உள்ளார்ந்த, இயற்கையான திறனைக் கொண்டுள்ளன, குறைந்தபட்சம் நானோ அளவிலான சோர்வு சேதம் ஏற்பட்டால்,” என்று பாய்ஸ் கூறினார்.
சோர்வு சேதம் ஒரு வழி இயந்திரங்கள் தேய்ந்து இறுதியில் உடைந்து போகும். மீண்டும் மீண்டும் அழுத்தம் அல்லது இயக்கம் நுண்ணிய விரிசல்களை உருவாக்குகிறது. காலப்போக்கில், இந்த விரிசல்கள் வளர்ந்து பரவும் வரை ஒடி முழு சாதனமும் உடைகிறது அல்லது விஞ்ஞான மொழியில், அது தோல்வியடைகிறது. பாய்ஸ் மற்றும் அவரது குழுவினர் காணாமல் போனதைக் கண்ட பிளவு இந்த சிறிய ஆனால் அதன் விளைவாக ஏற்படும் முறிவுகளில் ஒன்றாகும். இது நானோமீட்டர்களில் அளவிடப்படுகிறது.
“எங்கள் எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் உள்ள சாலிடர் மூட்டுகள் முதல் எங்கள் வாகனத்தின் எஞ்சின்கள் வரை நாம் ஓட்டும் பாலங்கள் வரை, இந்த கட்டமைப்புகள் சுழற்சி ஏற்றுதல் காரணமாக அடிக்கடி எதிர்பாராத விதமாக தோல்வியடைகின்றன. இது விரிசல் துவக்கம் மற்றும் இறுதியில் எலும்பு முறிவுக்கு வழிவகுக்கிறது” என்று பாய்ஸ் கூறினார்.
அவர்கள் தோல்வியடையும் போது, மாற்றுச் செலவுகள், இழப்பு நேரங்கள் மற்றும் சில சந்தர்ப்பங்களில், காயங்கள் அல்லது உயிர் இழப்புகள் ஆகியவற்றுடன் நாம் போராட வேண்டும். இந்த தோல்விகளின் பொருளாதார தாக்கம் ஒவ்வொரு ஆண்டும் யு.எஸ்.க்கு நூற்றுக்கணக்கான பில்லியன் டாலர்களில் அளவிடப்படுகிறது.
விஞ்ஞானிகள் சில சுய-குணப்படுத்தும் பொருட்களை உருவாக்கியிருந்தாலும், பெரும்பாலும் பிளாஸ்டிக்குகள், சுய-குணப்படுத்தும் உலோகம் என்ற கருத்து பெரும்பாலும் அறிவியல் புனைகதைகளின் களமாக உள்ளது. “உலோகங்களில் உள்ள விரிசல்கள் பெரிதாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது. சிறியதாக இல்லை. விரிசல் வளர்ச்சியை விவரிக்க நாம் பயன்படுத்தும் சில அடிப்படை சமன்பாடுகள் கூட அத்தகைய குணப்படுத்தும் செயல்முறைகளின் சாத்தியத்தை தடுக்கின்றன” என்று பாய்ஸ் கூறினார்.
எதிர்பாராத கண்டுபிடிப்பு கோட்பாட்டின் தோற்றுவிப்பாளரால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது:
2013 ஆம் ஆண்டில், மைக்கேல் டெம்கோவிச் பின்னர் மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியின் மெட்டீரியல் சயின்ஸ் அண்ட் இன்ஜினியரிங் பிரிவில் உதவிப் பேராசிரியராக இருந்தார். இப்போது டெக்சாஸ் ஏ&எம்மில் முழுப் பேராசிரியராக உள்ளார். வழக்கமான பொருட்கள் கோட்பாட்டிலிருந்து விலகிச் செல்லத் தொடங்கினார். கணினி உருவகப்படுத்துதல்களின் கண்டுபிடிப்புகளின் அடிப்படையில் அவர் ஒரு புதிய கோட்பாட்டை வெளியிட்டார்.
சில நிபந்தனைகளின் கீழ் உலோகம் தேய்மானம் மற்றும் கிழிந்ததால் உருவாகும் மூடிய விரிசல்களை பற்றவைக்க முடியும். சாண்டியா மற்றும் லாஸ் அலமோஸ் தேசிய ஆய்வகங்கள் இணைந்து செயல்படும் எரிசக்தி துறை பயனர் வசதி, ஒருங்கிணைந்த நானோ தொழில்நுட்பங்களுக்கான மையத்தில் கவனக்குறைவாக அவரது கோட்பாடு உண்மை என்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. “நாங்கள் நிச்சயமாக அதைத் தேடவில்லை,” என்று பாய்ஸ் கூறினார்.
இப்போது டென்னசி பல்கலைக்கழகத்தில் இணைப் பேராசிரியராக உள்ள காலித் ஹட்டார், நாக்ஸ்வில்லே மற்றும் இப்போது அணுசக்தித் துறையின் அணுசக்தித் துறையில் பணிபுரியும் கிறிஸ் பார் ஆகியோர், கண்டுபிடிப்பு செய்யப்பட்டபோது சாண்டியாவில் பரிசோதனையை நடத்திக் கொண்டிருந்தனர்.
ஒரு வினாடிக்கு 200 முறை உலோகத்தின் முனைகளை மீண்டும் மீண்டும் இழுக்க அவர்கள் உருவாக்கிய ஒரு சிறப்பு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நானோ அளவிலான பிளாட்டினத்தின் மூலம் விரிசல்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன மற்றும் பரவுகின்றன என்பதை மதிப்பீடு செய்ய மட்டுமே அவர்கள் கருதினர்.
ஆச்சரியப்படும் விதமாக, சோதனையில் சுமார் 40 நிமிடங்கள் சேதம் தலைகீழாக மாறியது. விரிசலின் ஒரு முனை அதன் படிகளைத் திரும்பப் பெறுவது போல் மீண்டும் ஒன்றாக இணைந்தது. முந்தைய காயத்தின் எந்த தடயமும் இல்லை. காலப்போக்கில், விரிசல் வேறு திசையில் மீண்டும் வளர்ந்தது. ஹட்டர் அதை ‘முன்னோடியில்லாத நுண்ணறிவு’ என்று அழைத்தார்.
கோட்பாட்டை அறிந்திருந்த பாய்ஸ், டெம்கோவிச்ஸுடன் தனது கண்டுபிடிப்புகளைப் பகிர்ந்து கொண்டார். “நிச்சயமாக அதைக் கேட்டதில் நான் மிகவும் மகிழ்ச்சியடைந்தேன்,” என்று டெம்கோவிச் கூறினார். பேராசிரியர் பின்னர் ஒரு கணினி மாதிரியில் சோதனையை மீண்டும் உருவாக்கினார். சாண்டியாவில் கண்ட நிகழ்வு பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அவர் கோட்பாடாக இருந்தது என்பதை உறுதிப்படுத்தினார்.
அவர்களின் பணிக்கு தேசிய அணு பாதுகாப்பு நிர்வாகம் மற்றும் தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை எரிசக்தி துறையின் அறிவியல் அலுவலகம், அடிப்படை ஆற்றல் அறிவியல் ஆதரவு அளித்தது. சுய-குணப்படுத்தும் செயல்முறை பற்றி நிறைய தெரியவில்லை. இது ஒரு உற்பத்தி அமைப்பில் ஒரு நடைமுறை கருவியாக மாறுமா என்பது உட்பட.
“இந்த கண்டுபிடிப்புகள் எந்த அளவிற்கு பொதுவானவை என்பது விரிவான ஆராய்ச்சிக்கு உட்பட்டதாக இருக்கும்” என்று பாய்ஸ் கூறினார். இது வெற்றிடத்தில் உள்ள நானோ படிக உலோகங்களில் நடப்பதாகக் காட்டுகிறோம். ஆனால் காற்றில் உள்ள வழக்கமான உலோகங்களிலும் இது தூண்டப்படுமா என்பது எங்களுக்குத் தெரியாது. இன்னும் அறியப்படாத அனைவருக்கும், கண்டுபிடிப்பு பொருள் அறிவியலின் எல்லையில் ஒரு பாய்ச்சலாக உள்ளது.
“சரியான சூழ்நிலையில், பொருட்கள் நாம் எதிர்பார்க்காத விஷயங்களைச் செய்ய முடியும் என்பதை கருத்தில் கொள்ள இந்த கண்டுபிடிப்பு பொருட்கள் ஆராய்ச்சியாளர்களை ஊக்குவிக்கும் என்பது எனது நம்பிக்கை” என்று டெம்கோவிச் கூறினார். சாண்டியா நேஷனல் லேபரேட்டரீஸ் என்பது நேஷனல் டெக்னாலஜி அண்ட் இன்ஜினியரிங் சொல்யூஷன்ஸ் ஆஃப் சாண்டியா எல்எல்சியால் இயக்கப்படுகிறது.
இது ஹனிவெல் இன்டர்நேஷனல் இன்க். இன் முழுச் சொந்தமான துணை நிறுவனமாகும். இது அமெரிக்க எரிசக்தித் துறையின் தேசிய அணுசக்தி பாதுகாப்பு நிர்வாகத்திற்கானது. சாண்டியா லேப்ஸ் அணுசக்தி தடுப்பு, உலகளாவிய பாதுகாப்பு, பாதுகாப்பு, ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் பொருளாதார போட்டித்திறன் ஆகியவற்றில் முக்கிய ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுப் பொறுப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
