కనిష్ట ఉష్ణోగ్రతలో విడ్డూరం..

సైన్స్‌ సంగతులు

చలికాలం వచ్చిందంటే చాలు.. వణికిపోతాం. ఇక మైనస్‌ డిగ్రీల్లోకి చేరిపోతే.. వేరే చెప్పక్కర్లేదు.. ఇంట్లో నుంచి బయటికే రాలేం. ఇలా మంచు దుప్పట్లు కప్పే సున్నా డిగ్రీల కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల్ని చూస్తున్నాంగానీ.. మైనస్‌ 150.. మైనస్‌ 273 సెల్సియస్‌ డిగ్రీల్ని ఊహించగలరా? అసలు అలాంటి స్థితిని ఏమంటారు? అక్కడ వాయు పదార్థాలు ఎలా ఉంటాయి? జీవుల్ని అంతటి అల్ప ఉష్ణోగ్రతల్లో ఉంచితే ఏం జరుగుతుంది? విచిత్రాలు.. విడ్డూరాలు చేసుకుంటాయేమో!! ఎస్‌.. శాస్త్రవేత్తలు అత్యంత అల్ప ఉష్ణోగ్రతల్ని సృష్టించి ఓ అద్భుతమే చేశారు. అదేంటో తెలుసుకుందాం!!

అది ‘క్రయోజనిక్స్‌’ మాయ..

సామాన్యుల ఊహకందని అల్ప ఉష్ణోగ్రతల్ని సృష్టించి.. వాటిని కొలిచేందుకు ఓ శాస్త్ర సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని వాడారు. అదే ‘క్రయోజనిక్స్‌’. మనకి తెలిసిన మంచు ఉష్ణోగ్రత సున్నా డిగ్రీలు. అదే మంచుకు ఉప్పు కలిపితే ఉష్ణోగ్రత ఇంకా తగ్గిపోతుంది. ఈ విధంగా సున్నాకి 20 డిగ్రీల సెలిసియస్‌ దిగువకు వెళ్లిపోవచ్చు. దీన్నే మైనస్‌ 20 డిగ్రీలు అంటున్నాం. ఇలా ఎంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వరకూ వెళ్లగలం? మైనస్‌ 273 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ వరకూ వెళ్లొచ్చని శాస్త్రవేత్తలు తేల్చారు. నిజానికి అంతకన్నా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల అవసరం ఉండదు. ఎందుకంటే.. ఆ ఉష్ణోగ్రతకి చేరే సరికి వాయు పదార్థాల ఉనికి ఉండదు. అనేక ప్రయోగాలు చేసి అల్ప ఉష్ణోగ్రతలు సృష్టించారుగానీ.. అతి కనిష్ట ఉష్ణోగ్రత మైనస్‌ 273 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు మాత్రం చేరుకోలేకపోయారు. ఇదే పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత. అయితే, ఈ క్రయోజనిక్‌ వ్యవహారం ఎక్కడ మొదలవుతుంది. మైనస్‌ 150 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ వద్ద రిఫ్రిజిరేషన్‌ ఉష్ణోగ్రత అంతమయ్యి క్రయోజనిక్‌ వ్యవహారం ప్రారంభమవుతుంది. శాశ్వత వాయువులైన ఆక్సిజన్‌, హైడ్రోజన్‌, నైట్రోజన్‌.. చివరకు గాలిని కూడా ఈ క్రయోజెనిక్స్‌ కారణంగా ద్రవరూపంలోకి వచ్చేస్తాయి. ఈ స్థితిలో చేప పిల్లతో శాస్త్రవేత్తలు ఓ ప్రయోగం చేశారు. ద్రవ నైట్రోజన్‌లో చేపని వదిలేసరికి అది తక్షణమే ఘనీభవించింది. సాధారణంగా ఇలాంటి పరిస్థితుల్లో చేప చనిపోతుంది. కానీ, శాస్త్రవేత్తలు ఓ అద్భుతాన్ని ఆవిష్కరించారు. అదేంటంటే.. ఘనీభవించిన చేప ఉన్న ద్రవ నైట్రోజన్‌ని వేడి చేసి గది ఉష్ణోగ్రతకి తీసుకొచ్చారు. దీంతో చేప తిరిగి బతికింది. అంటే.. చేప ఘనీభవించినప్పుడు తిరిగి మామూలు స్థితికి వచ్చినప్పుడు దాని సెల్యులార్‌ కణాలకు హాని జరగలేదు. దీంతో ఇది సాధ్యమైందని ఈ ప్రయోగ ఫలితాల్ని విశ్లేషించిన శాస్త్రవేత్తలు ప్రకటించారు. ప్రపంచ వ్యాప్తంగా ఈ క్రయోజనిక్‌ టెక్నాలజీ పరిశ్రమల్లో, ఆహార పదార్థాల రవాణాలో, రాకెట్‌ ప్రయోగాల్లో ఎంతగానో ఉపయోగపడుతోంది. ఇంకా ఈ టెక్నాలజీపై శాస్త్రవేత్తలు పరిశోధనలు కొనసాగిస్తూనే ఉన్నారు.

దోమలకు గాలే విమానం..

రోగాలు ఒక ప్రాంతం నుంచి మరో ప్రాంతానికి ఎలా వ్యాపిస్తాయి. ఉదాహరణకు దోమల ద్వారా వ్యాప్తి చెందే మలేరియా. ఇది అనేక ప్రాంతాల్లో వ్యాప్తి చెందుతోందంటే.. దోమలు ఒక చోటు నుంచి మరో చోటుకి వేగంగా ప్రయాణం చేయడం వల్లే. మరైతే.. అన్నేసి కిలోమీటర్ల దూరం దోమలు ఎలా ప్రయాణం చేస్తాయి? ఇది ఎప్పటి నుంచో శాస్త్రవేత్తలకు ఓ ప్రశ్నగా ఉంది. అందుకే వీటిపై పరిశోధనలు చేయగా... మలేరియాను వ్యాప్తి చేసే దోమలు ప్రతికూల పరిస్థితులు ఎదురైతే.. అనుకూల ప్రాంతాలకు వెళ్లిపోతుంటాయని తేలింది. అసలీ దోమలు ఎలా సుదూర ప్రాంతాలకు వెళ్తున్నాయా? అని నిశిత పరిశీలన చేశారు. హీలియం వాయువు నింపిన బెలూన్‌లను నేలకు 290 మీటర్ల ఎత్తుకు వదిలారు. ఈ బెలూన్‌ల ఉపరితలంపై జిగురు అట్టల్ని అమర్చారు. ఎత్తులో ఎగరుతున్న బెలూన్‌ల జిగురు అట్టలకు వేలాది మలేరియా వ్యాప్తి చెందించే దోమలు అంటుకున్నాయి. ఇవి వీచే గాలిలో కొట్టుకుని పోతూ వందలాది కిలోమీటర్లు ప్రయాణం చేస్తాయని తేల్చారు. అనుకూల ప్రదేశాల్లో నేల మీదకు  దిగి అక్కడ మలేరియా వ్యాప్తికి కారణం అవుతున్నాయట. సహారా ఎడారి వంటి పొడి ప్రాంతాల్లో కూడా ఈ దోమలు సజీవంగా ఉండడానికి కారణాలను ఈ పరిశోధన వల్ల వివరించారు. వీటి ఫలితంగా దోమల ద్వారా వ్యాప్తి చెందే రోగాలను అదుపు చేయగల సరికొత్త విధానాల్ని అన్వేషించడం సాధ్యం అవుతుందని శాస్త్రవేత్తలు ఆశిస్తున్నారు.

విద్యుత్‌ కార్లకో వరం..

రోడ్లపై ఎలక్ట్రిక్‌ వాహనాల్ని చూస్తున్నాం. మార్కెట్‌లో వీటి సందడి బాగా పెరుగుతోంది. అయితే, వీటి బ్యాటరీల విషయంలోనే ఇంకా అనేక ఛాలెంజ్‌లు ఎదురవుతున్నాయి. వాటికి చెక్‌ పెట్టే క్రమంలో వాహనాల్లో వాడుతున్న బ్యాటరీలకు కొత్త శక్తిని అందించేందుకు పలు ప్రయత్నాలు ప్రపంచ వ్యాప్తంగా జరుగుతున్నాయి. ఈ నేపథ్యంలోనే  కొత్త రకం బ్యాటరీలను అమెరికాలోని పెన్‌ రాష్ట్రానికి చెందిన ఇంజినీర్లు రూపకల్పన చేశారు. వారు రూపొందించిన లిథియం ఐరన్‌ పాస్ఫేట్‌ బ్యాటరీ ఛార్జ్‌ చేయడానికి కేవలం పది నిమిషాలు సరిపోతుంది. ఇలా తక్కువ సమయంలో ఛార్జ్‌ అవ్వడానికి కారణం అది వేగంగా 145 డిగ్రీల ఫారన్‌హీట్‌ ఉష్ణోగ్రతకు వేడెక్కగల సమర్థత కలిగి ఉండడం. అంతేకాదు.. వాహనం ఆపగానే ఈ బ్యాటరీ అత్యంత వేగంగా చల్లారగలుతుంది. ఇలా ఛార్జ్‌ చేసిన వాహనం 250 మైళ్లు వరకూ ప్రయాణిస్తుంది. ఈ బ్యాటరీ జీవిత కాలంలో వాహనాన్ని రెండు మిలియన్‌ మైళ్లు ప్రయాణింప చేయగలదు. అన్ని రకాల ఎలక్ట్రిక్‌ వాహనాల్లో వాడుకునేలా తక్కువ ధరలో వీటిని రూపొందించినట్టుగా రూపకర్తలు చెబుతున్నారు.
ఎలా పని చేస్తుంది?
బ్యాటరీకి సెల్ఫ్‌ హీటింగ్‌ పరికరం ఒకటి అమర్చారు. దాంట్లో నికెల్‌తో చేసిన ఒక పలుచని రేకు ఉంటుంది. దీని ఒక కొన బ్యాటరీ రుణ ధ్రువానికి కలుపబడుతుంది. రెండో కొన వెలుపల వైపు ఉండి మూడో ధ్రువముగా ఉపయోపడుతుంది. దీని గుండా ఎలక్ట్రాన్‌ల ప్రవాహం మొదలైతే స్పీడుగా ఈ నికెల్‌ రేకు వేడెక్కుతుంది. ఫలితంగా బ్యాటరీ లోపల వేడి ఎక్కువ అవుతుంది. బ్యాటరీ లోపల ఉష్ణోగ్రత 145 డిగ్రీలు ఫారన్‌హీట్‌కు చేరగానే దీని స్విచ్‌ తెరచుకుని చాలా తొందరగా బ్యాటరీ ఛార్జ్‌ లేదా డిశ్చార్చి అవుతుంది. ఈ బ్యాటరీ నిర్మాణంలో అతి తక్కువ ఖరీదుగల ఎలక్ట్రోలైట్‌, ధన, రుణ ధ్రువాలను ఏర్పరచవచ్చు. ఈ సెల్ఫ్‌ హీటింగ్‌ పరికరం వల్ల లీథియం ధన ధ్రువంపై ఎటువంటి ప్రమాదకరమైన అవక్షేపాలు ఏర్పడవని ఇంజినీర్లు చెబుతున్నారు. ఈ బ్యాటరీని ఉపయోగించిన వాహనం కేవలం మూడు సెకన్ల కాలంలో 0 నుంచి 60 మైళ్ల వేగానికి  పుంజుకుంటుంది.