তাপীয় শক্তি ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে একদল আন্তর্জাতিক গবেষক এক যুগান্তকারী সাফল্য অর্জন করেছেন। নতুন এই উপাদানটি কেবল তাপ পরিবহন বা নিরোধই করে না, বরং এটি বিভিন্ন সেটিং 'মনে রাখতে' পারে, তাপীয় বিকিরণের গতিপথ পরিবর্তন করতে পারে এবং কোনো নিরবচ্ছিন্ন শক্তি খরচ ছাড়াই কাজ করতে সক্ষম।
তাপ ব্যবস্থাপনায় বিপ্লব
এখন পর্যন্ত তাপীয় বিকিরণ ব্যবস্থাপনা পারস্পরিকতার নীতির ওপর নির্ভরশীল ছিল: অর্থাৎ কোনো উপাদান একইভাবে তাপ শোষণ এবং বিকিরণ করত। এই মৌলিক সীমাবদ্ধতা মূলত 'স্মার্ট' তাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা তৈরির পথে বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছিল।
ওসাকা মেট্রোপলিটন ইউনিভার্সিটির গ্র্যাজুয়েট স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক কোইচি ওকামোতো এবং ডক্টর শুনসুকে মুরাই এই সমস্যার সমাধান খুঁজে পেয়েছেন। তারা এমন একটি ডিভাইস তৈরি করেছেন যা দুই ধরনের উপাদানের সংমিশ্রণে কাজ করে:
১. ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপাদান — যা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রভাবে নিজের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে পারে
২. ফেজ-চেঞ্জ উপাদান GST (জার্মেনিয়াম-অ্যান্টিমনি-টেলুরিয়াম) — যা বিভিন্ন অবস্থার মধ্যে পরিবর্তন হতে সক্ষম
এই উপাদানগুলো একত্রে এমন একটি সিস্টেম তৈরি করে যা গবেষকদের ইচ্ছানুযায়ী তাপীয় বিকিরণকে নির্দিষ্ট দিকে পাঠাতে পারে, এই মোডটি চালু বা বন্ধ করতে পারে এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো, বিদ্যুৎ সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার পরেও সেটিংসগুলো সংরক্ষণ করতে পারে।
"আমরা তাপকে আরও বুদ্ধিমত্তার সাথে কাজ করতে শিখিয়েছি"
"আমরা তাপীয় বিকিরণকে আরও 'স্মার্ট' বা বুদ্ধিদীপ্ত আচরণ করতে বাধ্য করেছি। একটি কার্যকর মডেলে এই সক্ষমতা অর্জন করা দক্ষ ইনফ্রারেড এমিটর, তাপীয় শক্তি চালিত ডিভাইস, সেন্সর এবং ফোটোনিক মেমরি প্রযুক্তির নতুন প্রজন্মের পথ প্রশস্ত করবে", — ব্যাখ্যা করেন ডক্টর মুরাই।
অধ্যাপক ওকামোতো আরও যোগ করেন:
"আমাদের চূড়ান্ত লক্ষ্য হলো এমন সুসংহত ডিভাইস তৈরি করা যা সক্রিয়ভাবে তাপীয় বিকিরণ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, ঠিক যেভাবে ইলেকট্রনিক সার্কিট বিদ্যুতের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে।"
এটি কোথায় প্রয়োগ করা হবে?
এই প্রযুক্তি বেশ কয়েকটি ক্ষেত্রে নতুন সম্ভাবনা তৈরি করেছে:
🔹 স্মার্ট ইনফ্রারেড সেন্সর — চিকিৎসা, নিরাপত্তা এবং শিল্প খাতের জন্য আরও নির্ভুল এবং শক্তি-সাশ্রয়ী সেন্সর
🔹 নতুন প্রজন্মের শক্তি ব্যবস্থা — এমন ডিভাইস যা ন্যূনতম অপচয়ে তাপ পুনর্গঠন করতে পারবে
🔹 ফোটোনিক মেমরি — বৈদ্যুতিক চার্জের পরিবর্তে আলো এবং তাপ ব্যবহার করে তথ্য সংরক্ষণ, যা আরও উচ্চগতি এবং নির্ভরযোগ্যতার প্রতিশ্রুতি দেয়
🔹 স্থাপত্যের তাপ নিয়ন্ত্রণ — দেয়াল এবং জানালার জন্য 'স্মার্ট' উপকরণ যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে তাপমাত্রার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে
কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ?
বর্তমানে ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তি তার ক্ষুদ্রকরণের শারীরিক সীমার কাছাকাছি পৌঁছে যাচ্ছে। বিজ্ঞানীরা তথ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং সংরক্ষণের বিকল্প উপায় খুঁজছেন। বিদ্যুতের পরিবর্তে তাপ এবং আলোর ব্যবহার এই ধরনের সমাধানগুলোর মধ্যে একটি হতে পারে।
তাছাড়া, জলবায়ু পরিবর্তন মোকাবিলায় তাপীয় শক্তির দক্ষ ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যেসব ডিভাইস কম শক্তি অপচয় করে এবং তাপের সঠিক ব্যবহার নিশ্চিত করে, সেগুলো বিশ্বব্যাপী সম্পদের ব্যবহার কমাতে সাহায্য করবে।
গবেষণাটি ২০২৬ সালে প্রকাশিত হয়েছে এবং এটি ইতিমধ্যে পদার্থবিজ্ঞান, শক্তি এবং ফোটোনিক্স বিশেষজ্ঞদের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে।
উৎস: ওসাকা মেট্রোপলিটন ইউনিভার্সিটি, সায়েন্সডেইলি, জুলাই ২০২৬
