അതിചാലകത
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
ഒരു ചാലകത്തില്‍ കൂടി വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന പ്രതിരോധത്തെ അതിന്റെ ഏറ്റവും താഴ്ന്ന അവസ്ഥയിലേക്ക്‌ കുറക്കുമ്പോഴുള്ള ചാലകത്തിന്റെ അവസ്ഥയെ ആണ്‌ അതിചാലകത(Super conductivity) എന്നു പറയുന്നത്‌. ഇന്ന് ലോകത്ത്‌ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ നഷ്ടത്തില്‍ പകുതിയും സംഭവിക്കുന്നത്‌ പ്രസരണത്തിലാണ് (ഒരിടത്തു നിന്നും മറ്റൊരിടത്തേക്ക്‌ കൊണ്ടു പോകുമ്പോള്). അതിചാലകതയെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുമ്പോള്‍ ഈയൊരു നഷ്ടത്തെ ഒഴിവാക്കാനാകുമെന്നാണ്‌ ഇന്നത്തെ ഗവേഷണഫലങ്ങള്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌. അതിചാലകത എന്ന പ്രതിഭാസം കണ്ടു പിടിച്ചിട്ട്‌ ഒരുനൂറ്റാണ്ടോളം ആയെങ്കിലും, അത്‌ പ്രായോഗികമാക്കുവാനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടുകൊണ്ട്‌ ഇന്നും പരീക്ഷണശാലകളില്‍ തന്നെ ഒതുങ്ങി നില്‍ക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] ശാസ്ത്രീയത
വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയില്‍ രസത്തിന്റെ വൈദ്യുതരോധത്തെക്കുറിച്ച്‌ പഠിക്കുന്നതിനിടയില്‍ ഡച്ച്‌ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹൈക്‌ കാമര്‍ലിന്‍ ഔണ്‍സ്‌ ആണ്‌ അതിചാലകത ആദ്യം കണ്ടത്‌. 1933-ല്‍ ഡബ്ല്യു. മെയ്‌സ്‌നര്‍, ആര്‍. ഓഷന്‍ ഫെല്‍ഡ്‌ എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ശക്തികുറഞ്ഞ കാന്തികമണ്ഡലത്തില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന അതിചാലക വസ്തു കാന്തികമണ്ഡലത്തെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നില്ല എന്നു കണ്ടെത്തി. അതായത്‌ അതിചാലക വസ്തുവിന്റെ ഉള്ളില്‍ കാന്തികമണ്ഡലം ഉണ്ടായില്ല. ഈ രണ്ടു കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളും വളരെ വലിയ സാധ്യതകളിലേക്കാണ്‌ വഴിതുറന്നിരിക്കുന്നത്‌. കാന്തികപ്ലവന തത്വമനുസരിച്ച്‌ അവിശ്വസനീയമായ വേഗത്തില്‍ ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലം ഉപയോഗിച്ച്‌ സഞ്ചരിക്കുന്ന വാഹനങ്ങള്‍, കൈവെള്ളയിലൊതുങ്ങുന്നതും ഇന്നുള്ളതിന്റെ ആയിരക്കണക്കിനിരട്ടി ശക്തിയും ബുദ്ധികൂര്‍മ്മതയും ഉള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍, അവിശ്വസനീയമായ കഴിവുകളുള്ള വൈദ്യുതോപകരണങ്ങള്‍, അണുസംയോജനം വഴി ഊര്‍ജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന അപകടകാരികളേ അല്ലാത്ത ആണവ ഊര്‍ജ്ജോത്പാദിനികള്‍ തുടങ്ങി ലോകത്തിന്റെ മുഖഛായ തന്നെ മാറ്റാന്‍ കഴിവുള്ള കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളാണ്‌ അതിചാലകതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സങ്കല്‍പ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്‌. ചാലകങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുതരോധത്തിന്റെ പ്രധാനകാരണം വൈദ്യുതി ചാലന സമയത്ത്‌ ചൂട്‌ മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രതിരോധമാണ്‌. താപനില സാധ്യമായിടത്തോളം താഴ്ത്തികൊണ്ടുവരികയാണ്‌ അതിനുള്ള പ്രതിവിധി. അതായത്‌ കേവലപൂജ്യം(0°കെല്‍വിന്‍ അഥവാ -273° സെല്‍സീസ്‌) വരെ. ഈ താപനിലയില്‍ ചാലകങ്ങളുടെ രോധം പൂര്‍ണ്ണമായി നഷ്ടമാകും, ഊര്‍ജ്ജം പൂര്‍ണ്ണമായും ചാലകങ്ങളിലൂടെ പ്രവഹിക്കും, എന്നാല്‍ ഈ താപനില നിലനിര്‍ത്തികൊണ്ടുപോകാന്‍ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടും പണച്ചിലവ്‌ ഏറെയുമാണ്‌. ഏന്നാലിന്ന് പരീക്ഷണശാലക്ക്‌ പുറത്ത്‌ 4.2°കെല്‍വിന്‍ താപനിലയില്‍ വരെ അതിചാലകത സൃഷ്ടിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌.അതിനായി ഉപകരണങ്ങള്‍ ചോര്‍ച്ചയില്ലാത്ത ദ്രവഹീലിയം(ഹീലിയം വാതകം ദ്രാവകാവസ്ഥ പ്രാപിക്കുന്ന താപനിലയാണ്‌ 4.2°കെല്‍വിന്‍) നിറച്ച സംഭരണികളില്‍ താഴ്ത്തിയിടേണ്ടതുണ്ട്‌. അതുകൊണ്ടൊക്കെ തന്നെ അതിചാലക ഉപയോഗിക്കുന്ന മേഖലകള്‍ ഇന്നും ചുരുക്കമാണ്‌. അവ കാന്തികപ്ലവന രീതിയില്‍ ചലിക്കുന്ന അതിവേഗ തീവണ്ടി(ജപ്പാന്‍), കാന്തിക അനുരണന ബിംബവത്‌കരണ(Magnetic resonance imaging) ഉപകരണങ്ങള്‍, അണുസംയോജന ഗവേഷണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങള്‍ എന്നിവയിലൊക്കെ ഒതുങ്ങി.
[തിരുത്തുക] വെല്ലുവിളികളും പ്രതീക്ഷയും
1990-കളില്‍ ശാസ്ത്രം 100°കെല്‍വിന്‍ താപനില വരെ പ്രത്യേക മൂലക സംയുക്തങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ അതിചാലകത സൃഷ്ടിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ദ്രവഹീലിയത്തിനു പകരം ദ്രവപാക്യജനകം(liquid Nitrogen) ഉപയോഗിക്കാമെന്നും കണ്ടെത്തി. താഴ്ന്ന താപനിലയില്‍ അതിചാലകസ്വഭാവം കാണിക്കുന്ന ഈയം, നാകം, രസം മുതലായ മൂലകങ്ങള്‍ ഉയര്‍ന്ന കാന്തികമണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കാന്‍ പാകത്തിലുള്ള വൈദ്യുതി കടത്തി വിടുമ്പോള്‍ അതിചാലക സ്വഭാവം ഉപേക്ഷിക്കും എന്നാല്‍ പുതിയ സംയുക്തങ്ങള്‍ ആയ നിയോബിയം, ടൈറ്റാനിയം, എന്നിവയുടെ ഓക്സൈഡുകളുടെ സങ്കരങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഈ പ്രശ്നവുമില്ല. അപ്പോള്‍ താപനില 32°കെല്‍വിന്‍ വരെ സൂക്ഷിക്കണമായിരുന്നു, പിന്നീട്‌ കാള്‍ അലക്സ്‌ മുള്ളര്‍, പോള്‍. ഡബ്ല്യു. ചു മുതലായവരുടെ ശ്രമഫലമായി ഉയര്‍ന്ന മര്‍ദ്ദത്തില്‍ താപനില 52°കെല്‍വിന്‍ വരെ ഉയര്‍ത്താം എന്നു കണ്ടെത്തി. എന്നാല്‍ മര്‍ദ്ദം അന്തരീക്ഷമര്‍ദ്ദത്തിന്റെ ആയിരം ഇരട്ടി ആകുമ്പോള്‍ സംയുകതങ്ങളുടെ തന്മാത്ര ഘടന നശിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. പിന്നീട്‌ യിട്രിയം എന്ന മൂലകം അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചപ്പോള്‍ താപനില 100°കെല്‍വിന്‍ വരെ ആക്കാന്‍ സാധിച്ചു. സാധാരണതാപനിലയില്‍ അതിചാലകങ്ങളെ ഉണ്ടാക്കി എടുക്കുകയായിരിക്കും അന്തിമലക്ഷ്യം, ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകള്‍ ലോകത്തെ മാറ്റിമറിച്ചതു പോലെ അതും ഒരു വഴിത്തിരിവായിരിക്കും. പരീക്ഷണശാലകളില്‍ അത്‌ സാധ്യമായെന്നും പറയപ്പെടുന്നു.
