വൈദ്യുത കാറ്റ്: ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് കഴിയുമോ?

• രചയിതാവ്:
• രചയിതാവിന്റെ പേര്

  Quantumrun ദീർഘവീക്ഷണം
• ഡിസംബർ 30, 2022

ഇൻസൈറ്റ് സംഗ്രഹം

വൈദ്യുത അല്ലെങ്കിൽ അയോണിക് കാറ്റ് ഒരു ത്രസ്റ്റ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രൊപ്പൽഷൻ സംവിധാനമാണ്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വ്യോമയാനത്തിലും കൃഷിയിലും ഉൾപ്പെടെ നിരവധി സാധ്യതയുള്ള പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ നടപ്പിലാക്കുന്നതിൽ നിലവിലുള്ള വെല്ലുവിളികൾ പ്രാഥമികമായി അതിന്റെ കാര്യക്ഷമതയും പ്രവർത്തനത്തിന് ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

വൈദ്യുത കാറ്റ് സന്ദർഭം

കാറ്റ് രണ്ട് തരത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കാം: ആദ്യത്തേത് മർദ്ദത്തിലോ താപനിലയിലോ ഉള്ള മാറ്റങ്ങൾ പോലുള്ള സ്വാഭാവിക കാരണങ്ങളാൽ, രണ്ടാമത്തേത് അയോണുകൾ. 1920-ൽ, അയോണിക് കാറ്റ് ആദ്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞു, 1960-കളിൽ അത് വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് വികസിപ്പിക്കുകയും സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്തു. ചിലപ്പോൾ ഇലക്ട്രോ-എയറോഡൈനാമിക് ത്രസ്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു, വ്യത്യസ്ത വീതികളുള്ള രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നീങ്ങുമ്പോൾ അയോണിക് കാറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നു.

സാധാരണയായി, 10,000 മുതൽ 30,000 വോൾട്ട് വരെ വൈദ്യുത കാറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ മതിയാകും. ആവശ്യത്തിന് വോൾട്ടേജ് ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ഒരു ചെറിയ വിമാനത്തിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഈ രീതി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, കാരണം ഇത് പ്രായോഗികമായി ഉപയോഗിക്കാനുള്ള സാധ്യത കുറവുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിൽ മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

മിക്ക അയോണിക് കാറ്റ് പരീക്ഷണങ്ങളും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾക്ക് പകരമായി എയർക്രാഫ്റ്റ് പ്രൊപ്പൽഷനിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു അയോണിക് ഫ്ലൈറ്റ് മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ ഒരു നിർണായക ഭാഗം വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് ദീർഘനേരം ധാരാളം പവർ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഇലക്ട്രോ-എയറോഡൈനാമിക്സിലെ പ്രശ്നം, ചെലവേറിയ സംവിധാനങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാതെ എങ്ങനെ വോൾട്ടേജിൽ വലിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാം എന്നതാണ്.

സിസ്റ്റം ഭാരം കുറഞ്ഞതും മോടിയുള്ളതുമായിരിക്കണം എന്നതിനാൽ ഈ ശ്രമം വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്. കൂടാതെ, അയോണിക് കാറ്റ് മുഖേന പ്രവർത്തിക്കുന്ന എല്ലാ വിമാനങ്ങളും ഒരു പ്രധാന വെല്ലുവിളി, പ്രൊപ്പൽഷൻ മൂലകങ്ങൾ ഒരു പ്രദേശത്ത് കേന്ദ്രീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ്. പകരം, ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കാറ്റ് അയോണിക് ത്രസ്റ്റ് പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനാൽ അവ വാഹനത്തിലുടനീളം വ്യാപിക്കണം. ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇടം കൂടുതൽ വിസ്തൃതമാണെങ്കിൽ ശക്തമായ ത്രസ്റ്റ് ആവശ്യമാണ്.

തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ആഘാതം

2018-ൽ, ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളില്ലാത്ത ആദ്യത്തെ വിമാനം മസാച്ചുസെറ്റ്സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജി (എംഐടി) എഞ്ചിനീയർമാർ നിർമ്മിച്ച് പറത്തി. വാഹനത്തിനുള്ളിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന അയോണുകളുടെ നിശ്ശബ്ദവും എന്നാൽ ശക്തമായതുമായ ഒരു പ്രവാഹമാണ് ലൈറ്റ് എയർക്രാഫ്റ്റിന് ഊർജം പകരുന്നത്. ടർബൈനുകളോ പ്രൊപ്പല്ലറുകളോ ഇല്ലാതെയാണ് ഈ പ്രക്രിയ നടക്കുന്നത്.

സംഘം വിമാനം 60 മീറ്ററിൽ പറത്തി, വിമാനം മുഴുവൻ സമയവും പറക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ അയോണിക് ത്രസ്റ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. സമാനമായ പ്രകടനത്തോടെ അവർ പരീക്ഷണം പത്ത് തവണ ആവർത്തിച്ചു. അയോൺ കാറ്റ് പ്രൊപ്പൽഷൻ്റെ സാധ്യത തെളിയിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ചുവടുവയ്പ്പാണ് പ്രോട്ടോടൈപ്പ്. കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജിൽ കൂടുതൽ അയോണിക് കാറ്റ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അവരുടെ മോഡലിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത ഗവേഷകർ അന്വേഷിക്കുന്നു. 

അതേസമയം, എയർക്രാഫ്റ്റ് പ്രൊപ്പൽഷൻ മാറ്റിനിർത്തിയാൽ അയോണിക് കാറ്റിൻ്റെ മറ്റ് പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. 2021-ൽ, സ്വിസ് ഫെഡറൽ ലബോറട്ടറീസ് ഫോർ മെറ്റീരിയൽസ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ ഗവേഷകർ അയോണിക് കാറ്റ് ഡ്രൈയിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്താൻ തുടങ്ങി; ഈ പ്രക്രിയ പഴങ്ങളും പച്ചക്കറികളും ഉണക്കാൻ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ചു, അവയുടെ പുതുമ നിലനിർത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഊർജ ഉപഭോഗത്തിൽ ഇത്രയും ശ്രദ്ധേയമായ 85 ശതമാനം കുറവ് കൈവരിക്കുമെന്ന് ടീമിന് അറിയില്ലായിരുന്നു.

സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മുൻ പതിപ്പുകളിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന മെറ്റൽ പ്ലേറ്റിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്ന അദ്വിതീയ മെറ്റൽ മെഷ് ഡിസൈൻ, ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉണങ്ങാൻ എടുക്കുന്ന സമയം ഗണ്യമായി കുറച്ചു. ഭക്ഷ്യ പോഷകങ്ങളിൽ അയോണിക് കാറ്റ് ഉണക്കുന്നതിൻ്റെ ആഘാതം വിലയിരുത്തുന്നതിന് കൂടുതൽ ഗവേഷണം ആവശ്യമാണെങ്കിലും, ഈ രീതി പരമ്പരാഗത ചൂട് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രീതികളേക്കാൾ കുറച്ച് വിറ്റാമിനുകളും ധാതുക്കളും നശിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് പ്രാഥമിക ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. 

വൈദ്യുത കാറ്റിൻ്റെ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ

വൈദ്യുത കാറ്റിൻ്റെ വിശാലമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉൾപ്പെടാം: 

• കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് പവർ ചിപ്പുകൾ, ലാപ്ടോപ്പുകൾ, ഇലക്ട്രോണിക് സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ തണുപ്പിക്കാൻ അയോണിക് കാറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• എയ്‌റോസ്‌പേസ് വ്യവസായം ശുദ്ധമായ ഊർജത്തിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ വിമാന മോഡലുകളിൽ വൈദ്യുത കാറ്റിന്റെ സംയോജനത്തെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തുന്നതിനുള്ള നിക്ഷേപം വർധിച്ചു.
• പഴങ്ങൾ, പച്ചക്കറികൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനും സംഭരിക്കുന്നതിനും അയോണിക് കാറ്റിന്റെ സാധ്യതയുള്ള ഉപയോഗം.
• കുറഞ്ഞ കാർബൺ പ്രൊപ്പൽഷൻ മെക്കാനിസമായി ഡ്രോണുകളിൽ വൈദ്യുത കാറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• അയോണിക് മോട്ടോറുകൾ, ഫാനുകൾ, സെൻസറുകൾ എന്നിവ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നതും എളുപ്പത്തിൽ ചൂടാകാത്തതുമാണ്.
• വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളിലെ ശീതീകരണ സംവിധാനങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തി, താപനില നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും വാഹനത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും അയോണിക് കാറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• റെസിഡൻഷ്യൽ, കൊമേഴ്‌സ്യൽ കെട്ടിടങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രിക് കാറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് നിശബ്ദവും ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതുമായ വെൻ്റിലേഷൻ സംവിധാനങ്ങളുടെ വികസനം.

പരിഗണിക്കേണ്ട ചോദ്യങ്ങൾ

• ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വിമാന മോഡലുകളെ എങ്ങനെ പരിവർത്തനം ചെയ്യുമെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നു?
• അയോണിക് കാറ്റിന്റെ മറ്റ് പ്രയോഗങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?