मॅग्नेटोक्युरिंग : डिंकाची नवी परिभाषा

सरस किंवा डिंकाचा उपयोग हजारो वर्षांपासून करण्यात येत असल्याचे पुरावे आहेत. या डिंकाचे स्वरूप नैसर्गिक पदार्थांपासून रासायनिक संयुगापर्यंत काळानुरूप बदलत गेले. खाण्याचा डिंक वेगळा आणि उद्योगांसाठी वापरला जाणारा डिंक वेगळा. लाकूड उद्योगापासून मेकअपपर्यंत बहुतेक सर्व उद्योगांत आणि क्षेत्रांत डिंकाचा नियमित वापर केला जातो. सरस, खळ, सुपर ग्लू, हॉट ग्लू पर्यंतचा हा प्रवास चुंबकशक्तीचा वापर करण्यापर्यंत पोहोचला आहे. 

सप्तरंगमधील आणखी दर्जेदार लेख वाचण्यासाठी येथे क्लिक करा

औद्योगिक वापरासाठीच्या वस्तू चिकटविण्यासाठी चुंबकीय शक्तीचा वापर करण्यात यश मिळाले आहे. रसायनांच्या मिश्रणातून तयार करण्यात आलेल्या इपोक्सी डिंकाचा वापर करताना उष्णता, प्रकाश किंवा ओलसरपणाचा (आर्द्रता) अशा नैसर्गिक गोष्टींची आवश्यकता असते. परंतु, व्यावसायिक वापरामध्ये पारंपरिक डिंकाला मर्यादा येतात. प्रामुख्याने जेव्हा उष्णतारोधी पदार्थांचा समावेश चिकटविण्याच्या प्रक्रियेत असतो, तेव्हा या मर्यादा अधिक जाणवतात. सिंगापूरमधील नानयांग टेक्नॉलॉजी युनिव्हर्सिटीतील (एनटीयू) संशोधक रिचा चौधरी, वरूण चौधरी, राजू व्ही. रामानुजन आणि टेरी स्टील यांनी चुंबकीय शक्तीचा वापर करून अशा प्रकारच्या मर्यादा यशस्वीपणे दूर केल्या. त्यांच्या या संशोधनाला आता विज्ञान तंत्रज्ञान व संशोधन संस्था असलेल्या `ए स्टार` ने मान्यता दिली आहे. तसेच हे संशोधन `अप्लाईड मटेरिअल्स टुडे` या नियतकालिकात प्रसिद्ध झाले आहे.

असा केला प्रयोग
एनटीयूमधील संशोधकांनी व्यावसायिक वापराचा डिंक आणि चुंबकीय नॅनोकणांचा वापर करून नव्या प्रकारचा डिंक तयार केला. हे नॅनोकण मँगॅनीज, झिंक आणि लोह यांपासून तयार केले होते. विद्युतचुंबकीय ऊर्जा या नॅनोकणांना पुरविण्यात आल्यानंतर ते कण तापतात, त्यामुळे दोन पदार्थ एकमेकांना चिकटण्याची प्रक्रिया वेगाने होते. विद्युतचुंबकीय उर्जेमुळे निर्माण झालेले बंध पदार्थांना घट्ट धरून ठेवतात. 

- पुण्याच्या बातम्या वाचण्यासाठी येथे ► क्लिक करा

कार्बन फायबरच्या साह्याने ज्या गोष्टी तयार केल्या जातात, उदाहरणार्थ दुचाकी, हेल्मेट, जैविक प्लॅस्टिक आदी. यावरील आवरण तयार करण्यासाठी मोठे ओव्हन गरजेचे असतात. उच्च तापमानाला कार्बन फायबर तापवून त्याचा आवश्यक तो आकार तयार केला जातो. या प्रक्रियेतही व्यावसायिक वापरासाठीच्या इपोक्सी ग्लू चा वापर केला जातो. नव्या पद्धतीमध्ये एका छोट्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक उपकरणाच्या साह्याने हे साध्य केले जाऊ शकते. पारंपरिक पद्धतीनं ‘इपोक्सी ग्लू’चा व्यावसायिक वापर करताना एक ग्रॅम डिंक चिकटविण्यासाठी २००० वॉट क्षमतेचा ओव्हन एक तास वापरावा लागतो. मॅग्नेटोक्युरिंग अॅडेसिव्हचा (नॅनोपार्टिकल्सचा वापर करून बनविलेला नव्या प्रकारचा डिंक) वापर करून २०० वॉट क्षमतेच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक उपकरणाच्या साह्याने तीच क्रिया पाच मिनिटांत करता येणे शक्य आहे. पारंपरिक पद्धतीपेक्षा यात १२० पट कमी ऊर्जा लागून प्रक्रिया पूर्ण होऊ शकते.

थोडक्यात सांगायचे झाले तर, जे दोन पृष्ठभाग चिकटवायचे आहे, त्या पृष्ठभागांवर चुंबकीय नॅनोकण असलेला डिंक लावला जातो. त्यानंतर ते पृष्ठभाग एकमेकांवर ठेवले जातात व बाहेरून विद्युत चुंबकीय ऊर्जा पुरविली जाते. त्यामुळे डिंकातील नॅनोकण अत्यंत कमी वेळात गरम होतात व पृष्ठभागावर अत्यंत उच्च शक्तीचा बंध निर्माण करतात. यालाच मॅग्नेटोक्युरिंग तंत्रज्ञान म्हणतात. गरजेपेक्षा जास्त तापमान निर्माण होणे किंवा सर्व भागात असमान तापमान असणे अशा त्रुटी नव्या पद्धतीत नाहीत. तसेच याद्वारे ७ मेगापास्कल एवढा दाब निर्माण करून वस्तू जोडण्याचे किंवा चिकटविण्याचे काम होऊ शकते. लाकूड, सिरॅमिक, प्लॅस्टिक अशा सर्व प्रकारच्या पदार्थांवर चाचण्या घेण्यात आल्या आहेत. मॅग्नेटोक्युरिंग प्रक्रिया या सर्वांत उपयोगी ठरली आहे.

इतिहासांच्या पानांतून...

• इसवीसन पूर्व ७०,००० : दक्षिण आफ्रिकेतील गुहांमध्ये राहणाऱ्या मानवानं झाडांपासून मिळविलेला डिंक वापरल्याची नोंद. गुहेत काढलेली चित्रे टिकण्यासाठी वापर
• इसवीसनपूर्व ८००० : आल्पच्या पर्वतरांगांत ओट्झी या हिममानवाचे अवशेष १९९१ मध्ये सापडले. त्या मानवानं कुऱ्हाड चिकटविण्यासाठी डिंकाचा वापर केल्याचे स्पष्ट झाले. 
• इसवीसनपूर्व ५००० : प्राण्यांचे रक्त, हाडे, वनस्पती यांच्यापासून तयार केलेला डिंक बॅबिलॉन संस्कृतीत घरे व देवळांच्या उभारणीत वापरला.
• इसवीसनपूर्व २००० : लाकडाच्या वस्तू चिकटविण्यासाठी डिंकाचा वापर इजिप्तमध्ये केल्याची नोंद. पिरॅमिडसमध्येही अशा वस्तू सापडल्या.
• इसवीसन १७०० : व्यावसायिक दृष्ट्या द्रवरूप डिंकाची हॉलंडमध्ये निर्मिती. हॉर्स ग्लू असे त्याला संबोधले जात होते.
• इसवीसन १९३२ : अमेरिकेत एल्मर ग्लू ची निर्मिती, सिंथेटिक आणि वनस्पतींपासूनच्या डिंकाचा वापर मोठ्या प्रमाणावर सुरू
• इसवीसन १९४७ : कॅस्को या नावाने पीव्हीए बेस्ड मल्टीपरपज डिंक बाजारात
• इसवीसन १९५८ : ‘इस्टमन-९१०’ या नावाने सायनोअँक्रिलेट डिंक सर्वप्रथम बाजारात.
• २००२ : गेको टेपची निर्मिती : आधीच्या चिकट टेपपेक्षा एक हजार पट हा टेप मजबूत असल्याचा दावा.
• २०२० : मॅग्नेटोक्युरिंग : विद्युतचुंबकीय ऊर्जा आणि नॅनोपार्टिकलचा वापर करून वस्तू चिकटविण्याचे तंत्र विकसित.

Edited By - Prashant Patil