तरल पदार्थों में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
- पहली बार, वैज्ञानिकों ने तरल पदार्थों में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के साक्ष्य की सूचना दी है।
- प्रभाव 143 वर्षों से ज्ञात है और इस समय में केवल ठोस पदार्थों में देखा गया है।
- नई खोज उस सिद्धांत को चुनौती देती है जो इस प्रभाव का वर्णन करता है और साथ ही इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल सिस्टम में पहले से अप्रत्याशित अनुप्रयोगों के लिए द्वार खोलता है।
- यह प्रभाव शुद्ध 1-ब्यूटाइल-3-मिथाइल इमिडाज़ोलियम बीआईएस (ट्राइफ्लोरोमेथाइल-सल्फोनील) इमाइड और 1-हेक्साइल-3-मिथाइल इमिडाज़ोलियम बीआईएस (ट्राइफ़्लुओरोमिथाइलसल्फ़ोनील) दोनों आयनिक तरल पदार्थों (तरल पदार्थ जो अणुओं के बजाय आयनों से बने होते हैं) को कमरे के तापमान पर पाया गया।
- अध्ययन पत्र जर्नल ऑफ फिजिकल केमिस्ट्री लेटर्स में प्रकाशित हुआ था।
पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव क्या है?
- पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव में, शरीर को निचोड़ने पर विद्युत प्रवाह विकसित होता है।
- क्वार्ट्ज सबसे प्रसिद्ध पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल है; इसका उपयोग एनालॉग कलाई घड़ी और घड़ियों में किया जाता है।
- ऐसे क्रिस्टल का उपयोग अन्य उपकरणों में भी किया जाता है जहां यांत्रिक तनाव को वर्तमान में परिवर्तित करना उपयोगी होता है।
क्वार्ट्ज
- क्वार्ट्ज सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) है।
- क्वार्ट्ज क्रिस्टल में तीन तरफा पिरामिड के चार शीर्षों पर सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणु होते हैं; प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु को दो पिरामिडों द्वारा साझा किया जाता है।
- ये पिरामिड क्रिस्टल बनाने के लिए खुद को दोहराते हैं।
- प्रत्येक पिरामिड का प्रभावी प्रभार केंद्र से थोड़ा दूर स्थित होता है।
- जब एक यांत्रिक तनाव लगाया जाता है, अर्थात जब क्रिस्टल को निचोड़ा जाता है, तो आवेश की स्थिति को केंद्र से और आगे धकेल दिया जाता है, जिससे एक छोटा वोल्टेज उत्पन्न होता है। यह प्रभाव का स्रोत है।
द्रवों में प्रभाव आश्चर्यजनक क्यों है?
- अब तक केवल ठोस पदार्थों में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव की उम्मीद की गई है, क्योंकि शरीर को निचोड़ने के लिए क्वार्ट्ज के पिरामिड की तरह एक संगठित संरचना की आवश्यकता होती है।
- द्रवों की ऐसी संरचना नहीं होती है क्योंकि वे बर्तन का आकार ले लेते हैं।
- भौतिक विज्ञानी हुक के नियम और पदार्थों के गुणों के संयोजन का उपयोग करके प्रभाव की व्याख्या करते हैं।
- ये ऐसी सामग्रियां हैं जो बिजली का संचालन नहीं करती हैं लेकिन जिनके इलेक्ट्रॉन अभी भी विद्युत क्षेत्र से हल्के से प्रभावित होते हैं। हुक का नियम स्पष्ट नहीं है जब शरीर बहुत संकुचित नहीं होता है।
कौन से नए अनुप्रयोग संभव हैं?
- खोज उन अनुप्रयोगों के लिए द्वार खोलती है जो पहले ठोस सामग्री के साथ सुलभ नहीं थे, और अधिक आसानी से पुन: प्रयोज्य हैं और कई उदाहरणों में वर्तमान में उपयोग की जाने वाली पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री की तुलना में कम पर्यावरणीय समस्याएं हैं।
- तरल पदार्थ भी उलटा पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव प्रदर्शित करते हैं: जब एक विद्युत आवेश लगाया जाता था तो वे विकृत हो जाते थे।
- इसका उपयोग यह नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है कि तरल पदार्थ उनके माध्यम से विभिन्न धाराओं को पार करके प्रकाश को कैसे मोड़ते हैं।
- अर्थात्, इस सरल नियंत्रण तंत्र का उपयोग करते हुए, इन तरल पदार्थों की शीशियों में गतिशील ध्यान केंद्रित करने की क्षमता वाले लेंस हो सकते हैं।
- तरल पदार्थों के व्यवहार की व्याख्या करने के लिए एक सिद्धांत होने से यह पता चल सकता है कि ये तरल पदार्थ जिस तरह से व्यवहार करते हैं, वे क्यों करते हैं, जो बदले में नए अनुप्रयोगों को विकसित करने के बेहतर तरीकों के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं।