काठमाडौं ।
संगीतका बाजा मिलाउन एक शताब्दीभन्दा पुरानो समयदेखि प्रयोग हुँदै आएको एउटा प्रविधिलाई वैज्ञानिकहरूले ध्वनि तरंगको सहायताले उड्ने, तैरिने र आफैं दिशा परिवर्तन गर्न सक्ने साना रोबोट सञ्चालन गर्न प्रयोग गरेका छन्।
खाली बोतलको माथिल्लो भागमा फुक्दा स्पष्ट र स्थिर आवाज सुनिन्छ। यही अवधारणाको प्रयोग गरेर इन्जिनियरहरूले कुनै पनि मोटर नजडिएको अवस्थामा चल्न सक्ने साना रोबोट बनाएका छन्।
लाइभसाइन्सका अनुसार यी नयाँ उपकरण पूर्ण रूपमा ध्वनिबाट सञ्चालन हुन्छन्। सही फ्रिक्वेन्सीको ध्वनि ती उपकरणमा पठाउँदा तिनको संरचनाभित्र बनाइएका खाली कक्षहरूमा कम्पन उत्पन्न हुन्छ। यसबाट हावाको सानो जेट बाहिर निस्कन्छ, जसले सानो डुंगालाई दिशा परिवर्तन गर्न वा सानो उड्ने रोबोटलाई जमिनबाट उठाउन पर्याप्त बल उत्पन्न गर्छ।
वैज्ञानिकहरूले आफ्नो यो अनुसन्धानसम्बन्धी अध्ययन अगस्ट १२ मा ‘साइन्स एडभान्सेस’ जर्नलमा प्रकाशित गरेका छन्।
१९औं शताब्दीको प्रविधिको सूक्ष्मीकरण
यस प्रविधिको आधार ‘हेल्महोल्ट्ज रेजोनेन्स’ हो। जर्मन भौतिकशास्त्री हर्मन भोन हेल्महोल्ट्जले सन् १८५६ मा यसको अध्ययन गरेका थिए। उनी संगीतका बाजा मिलाउन प्रयोग हुने उपकरण बनाउने प्रयासमा थिए। उनले कुनै खाली कक्षभित्र रहेको हावामा कम्पन उत्पन्न हुँदा त्यहाँबाट हल्का हावाको जेट पनि बाहिर निस्कने पत्ता लगाएका थिए।
स्विट्जरल्यान्डस्थित स्विस फेडरल इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी अफ लुजान (ईपीएफएल) का मेकानिकल इन्जिनियरिङका एसोसिएट प्रोफेसर तथा अध्ययनका सहलेखक सेल्मान साकारले भने, “संगीत बाजामा प्रयोग गर्दा यो धेरै शक्तिशाली हुँदैन, किनभने दबाब कम हुन्छ।”
“तर यदि हामीले दबाब बढाउन सक्यौं भने अचानक त्यो हावाको जेट निकै शक्तिशाली बन्न सक्छ र त्यसको बललाई मेसिन सञ्चालन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ,” उनले लाइभ साइन्सलाई भने।
अनुसन्धान टोलीले हेल्महोल्ट्ज रेजोनेटरलाई अझ सानो बनाउँदा त्यसलाई सक्रिय गर्न आवश्यक फ्रिक्वेन्सी अल्ट्रासोनिक क्षेत्रमा पुग्ने पत्ता लगायो। यसको अर्थ मानिसले सुन्न नसक्ने उच्च फ्रिक्वेन्सी प्रयोग गर्न सकिन्छ। साथै, यस्तो ध्वनिलाई निकै सटीक रूपमा केन्द्रित गर्न पनि सजिलो हुन्छ।
साकारका अनुसार समान बल उत्पादन गर्न ठूला संरचना प्रयोग गर्दा मानिसलाई असहज हुने र सम्भावित रूपमा हानिकारक हुन सक्ने गरी ठूलो आवाज आवश्यक पर्थ्यो।
अनुसन्धानकर्ताहरूले ‘टु-फोटोन प्रिन्टिङ’ नामको विशेष थ्रीडी प्रिन्टिङ प्रविधि प्रयोग गरेर हेल्महोल्ट्जका मूल समीकरणमा आधारित खाली संरचना बनाए। प्रयोगशाला परीक्षण र कम्प्युटर सिमुलेसनमार्फत ती संरचनाले अनुमान गरिएअनुसार बल उत्पन्न गर्ने पुष्टि गरिएको थियो।
डुंगा, रकेट र साना हेलिकप्टर
अनुसन्धान टोलीले करिब ५ सेन्टिमिटर आकारका साना डुंगा बनाए। ती डुंगामा विभिन्न रेजोनेटर जडान गरिएको थियो। प्रत्येक रेजोनेटर फरक फ्रिक्वेन्सीका लागि तयार गरिएको र फरक दिशातर्फ फर्काइएको थियो।
नजिकै राखिएको स्पिकरको आवाजको फ्रिक्वेन्सी परिवर्तन गरेर अनुसन्धानकर्ताहरूले डुंगालाई बायाँ, दायाँ वा सीधा अगाडि लैजान सके।
त्यसभन्दा पनि सानो आकारमा अनुसन्धानकर्ताहरूले ‘माइक्रोफ्लायर’ पनि बनाए। केही माइक्रोफ्लायरको आकार केवल १ मिलिमिटर थियो। तिनले दुई फरक तरिकाबाट माथितर्फ उठ्ने बल उत्पादन गरेका थिए।
केहीले रकेटले जस्तै तलतर्फ बल प्रयोग गरे, तर त्यसका लागि इन्धनको सट्टा हावा प्रयोग गरिएको थियो। अन्यले जोडिएका अत्यन्त साना पंखा घुमाएर हेलिकोप्टरजस्तै उडेका थिए। ती पंखा पनि ध्वनि तरंगकै माध्यमबाट घुमाइएका थिए।
साकारका अनुसार परम्परागत ऊर्जा उत्पादन प्रणालीको तुलनामा यो प्रविधिको प्रमुख फाइदा अत्यन्त सानो आकारमा पनि निर्माण गर्न सकिनु हो।
उनका अनुसार परम्परागत मोटरलाई अझ सानो बनाउने क्रममा चुम्बक, कुण्डली र शाफ्टजस्ता भौतिक संरचनाका कारण “मूलभूत सीमा” हुन्छ। तर यी रेजोनेटर सटीक आकारमा बनाइएका खाली कक्ष मात्र भएकाले भविष्यमा तिनलाई कति सानो बनाउन सकिन्छ भन्नेमा त्यस्तो स्पष्ट सीमा छैन।
अनुसन्धानकर्ताहरूले भविष्यमा यही सिद्धान्त प्रयोग गरेर साना वस्तुलाई नछोई हावामै सटीक रूपमा घुमाउन र नियन्त्रण गर्न सकिने बताएका छन्। त्यस्तै, कुनै विशेष फ्रिक्वेन्सीको ध्वनि सुन्दा आदेशअनुसार मोडिन वा आकार परिवर्तन गर्न सक्ने नरम र लचिला सतह पनि बनाउन सकिने उनीहरूको भनाइ छ।
यस्तो प्रविधि मुटुमा राखिने स्टेन्टजस्ता जैविक तथा चिकित्सकीय उपकरणमा पनि प्रयोग गर्न सकिने सम्भावना छ।
अहिलेका लागि यो अध्ययन आगामी अनुसन्धानको आधार मात्र भएको साकारले बताए।
“यो अध्ययन महत्वपूर्ण छ, किनभने हामीले यसको डिजाइनका आधारभूत सिद्धान्त प्रस्तुत गरेका छौं,” उनले भने। आगामी अनुसन्धानमा थप व्यावहारिक डिजाइन, नियन्त्रण प्रणाली र नेभिगेसनमा ध्यान दिन सकिने उनले बताए।
प्रकाशित: १९ भाद्र २०८३, शुक्रबार
