ಈಗಿನ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲ ಸಾಧನಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ತಿನಿಂದ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ‌ಇದು ಮನೆಯಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆ ಮೂಲಕ, ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಮೂಲಕ ಇರಬಹುದು. ಬ್ಯಾಟರಿ ಇಲ್ಲದ ಸಾಧನವೇ ಇಲ್ಲವೇನೋ? ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲೂ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿ ನಂತರವೇ ಬಳಕೆಗೆ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಎರಡು ನಮೂನೆ. ಒಮ್ಮೆ ಬಳಸಿ ಎಸೆಯುವಂತಹವು ಹಾಗೂ ಮತ್ತೆ ಮತ್ತೆ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ರಿಚಾರ್ಜೇಬಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು. ರಿಚಾರ್ಜೇಬಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹಲವು ಗಾತ್ರ, ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬರುತ್ತವೆ. ಕೈಯಲ್ಲಿ ಧರಿಸುವ ವಾಚಿನಲ್ಲಿರುವುದು ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ಬ್ಯಾಟರಿ. ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಿತ ಕಾರಿನಲ್ಲಿರುವುದು ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಟರಿ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಯಾರು ಬೇಕಾದರೂ ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ಸಂಗತಿ ಎಂದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಗಾತ್ರ ಹಾಗೂ ಅದರ ಸಂಗ್ರಹ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ತಗಲುವ ಸಮಯ ಇವುಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಗಾತ್ರ ದೊಡ್ಡದಿದ್ದಷ್ಟೂ ಅದರ ಸಂಗ್ರಹ ಶಕ್ತಿ ಅಧಿಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ ಅದನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ತಗಲುವ ಸಮಯವೂ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾಲಿತ ವಾಹನಗಳ ಬಹುದೊಡ್ಡ ಸಮಸ್ಯೆ ಇದೇ ಆಗಿದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದರೆ ತುಂಬ ದೂರ ಚಲಿಸಬೇಕಾದರೆ ಅದರ ಗಾತ್ರ ದೊಡ್ಡದಿರಬೇಕು. ಆಗ ಅದರ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯ ಜಾಸ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಪರಿಹಾರವಿಲ್ಲವೇ? ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಲಭ್ಯವಾದಾಗ ಈ ಸಮಸ್ಯೆ ಪರಿಹಾರವಾಗುತ್ತದೆ. ಏನು ಈ ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಂದರೆ? ಈ ಸಂಚಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿಯೋಣ.

ಮೊದಲಿಗೆ ಈ ಕ್ವಾಂಟಂ ಪದದ ಬಗೆಗೆ ತಿಳಿಯೋಣ. ಆಧುನಿಕ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದ ತಳಹದಿ ಈ ಪದದಲ್ಲಿದೆ. ಬೆಳಕನ್ನು ಅಲೆಗಳಾಗಿಯೂ ಕಣಗಳಾಗಿಯೂ ನೋಡಬಹುದು. ಕಣಗಳಾಗಿ ನೋಡಿದಾಗ ಬೆಳಕಿನ ಒಂದು ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ಘಟಕ ಅಥವಾ ಕಣವನ್ನು ಫೋಟೋನ್ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಬೆಳಕು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಲೆಯಾಗಿಯೂ ಕಣವಾಗಿಯೂ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ತೋರುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಗುಣವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವನ್ನು ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ಘಟಕವಾಗಿ ಒಡೆದು ಅದರ ಗುಣವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ವಿಜ್ಞಾನವೇ ಕ್ವಾಂಟಂ ಮೆಕಾನಿಸಂ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳ ನಡವಳಿಕೆಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಂ ಮೆಕಾನಿಸಂ ಮೂಲಕ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ವಸ್ತುಗಳು ದೊಡ್ಡಮೊತ್ತದಲ್ಲಿ ನಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕೂ ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ಘಟಕವಾದಾಗ ನಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕೂ ಹಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ತುಂಬ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಇದುವೇ ಕ್ವಾಂಟಂ ಜಗತ್ತಿನ ಅಚ್ಚರಿ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನೇ ಹಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಲಾಭಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಅಣುಗಳು ತಮ್ಮಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅವು ತಮ್ಮ ಸಹಜ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ಕಂಪನಾಂಕದ ಬೆಳಕನ್ನು ಚೆಲ್ಲಿದಾಗ ಅವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಉದ್ರಿಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಹೋಗಬೇಕಾದರೆ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಬೇರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂದರೆ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಂಪನಾಂಕದ ಬೆಳಕಿನ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಇಂತಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಂಪನಾಂಕದ ಬೆಳಕೇ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು. ಹೀಗೆ ಉದ್ರಿಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋದ ಅಣು ತನ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಕೂಡ. ಹೀಗೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿ ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬಹುದು. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿದ ನಂತರ ಹಾಗೆಯೇ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಹಾಗಿದ್ದರೆ? ನಂತರ ನಮಗೆ ಬೇಕಾದಾಗ ಬೇಕಾದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವಂತಿದ್ದರೆ? ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಇದನ್ನು ಮಾಡಬಲ್ಲವು.

ಹಲವು ದೇಶಗಳ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿ ಈ ದಿಸೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ ಈ ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎನ್ನುವುದು ಕೇವಲ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕೆಲವು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹದಾಯಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ದೊರೆಯತೊಡಗಿವೆ. ಲೈಮೋಜೆನ್ ಎಫ್ ಆರೆಂಜ್ ಎಂಬ ಹೆಸರಿನ ಒಂದು ಸಾವಯವ ಬಣ್ಣದ ರಾಸಾಯನಿಕ ದ್ರವದ ಮೇಲೆ ಸೂಕ್ತ ಕಂಪನಾಂಕದ ಬೆಳಕನ್ನು ಚೆಲ್ಲಿ ಅದು ಆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸಫಲರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಈ ದ್ರವದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಅವರು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರು. ಚಿಕ್ಕ ಘಟಕವಾದಾಗ ಅದರ ನಡೆವಳಿಕೆ ಬೇರೆಯೇ ರೀತಿಯದಾಗಿತ್ತು. ಸಹಜ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಉದ್ರಿಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋಗಲು ಪ್ರತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘಟಕಕ್ಕೂ ಬೇರೆಯೇ ಶಕ್ತಿ ಬೇಕಿತ್ತು. ಅಂತೆಯೇ ಉದ್ರಿಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಸಹಜ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುವಾಗ ಹೊರಸೂಸುವ ಶಕ್ತಿಯೂ ಬೇರೆ ಬೇರೆಯೇ ಆಗಿತ್ತು. ಅಂದರೆ ಎಲ್ಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘಟಕಗಗಳೂ ಒಂದು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗೊಂಡು ಒಂದೇ ಕಂಪನಾಕದ ಬೆಳಕನ್ನು ಅಥವಾ ಒಂದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನೇ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿಸಿದರೆ ಎಲ್ಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘಟಕಕ್ಕೂ ಉದ್ರಿಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಹೋಗಲು ಬೇರೆಯೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿತ್ತು.

ಯಾವುದೇ ರಿಚಾರ್ಜೇಬಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಗಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಅದನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಹಾಗೂ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಸಾವಯವ ದ್ರವದ ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಚಿತ್ರ ಗುಣವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಗಮನಿಸಿದರು. ಅದೆಂದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಗಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಅಂದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘಟಕಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು. ಅಂದರೆ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು ಹಾಗೂ ಅದರಿಂದಾಗಿ ಬೇಗನೆ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಈ ಅದ್ಭುತ ಗುಣ ಬ್ಯಾಟರಿ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನೇ ತರಬಲ್ಲುದು. ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಈ ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಸಫಲರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪ್ರಯೋಗಶಾಲಿಯಿಂದ ಹೊರಬಂದು ಜನಸಾಮಾನ್ಯರ ಕೈಗೆ ಬಂದಾಗ ಅದು ದೊಡ್ಡ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನೇ ತರಬಲ್ಲುದು. ಅದು ಯಾವಾಗ? ಬಹುಶಃ ಅತಿ ಸದ್ಯದಲ್ಲಂತೂ ಇಲ್ಲ ಎಂದೇ ಹೇಳಬಹುದು.

–ಡಾ| ಯು.ಬಿ. ಪವನಜ

gadgetloka @ gmail . com

The post ಕ್ವಾಂಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿ first appeared on Vishva Kannada.