ഗ്യാസ് ലൈറ്ററുകള്‍ - ചരിത്രവും ശാസ്ത്രവും




ഗ്യാസ് ലൈറ്ററുകള്‍

ഗ്യാസ് അടുപ്പുകള്‍ ഇന്ന് സാധാരണമാണ്. പുകയില്ലാത്ത പാചകത്തിന് ഇത് ഏറെ സഹായിക്കുന്നുണ്ട്. ദ്രവീകൃത പെട്രോളിയം വാതകവും (LPG) ബയോഗ്യാസും ഉപയോഗിച്ചാണ് കൂടുതലും ഇവ പ്രവര്‍ത്തിക്കുക. ഇത്തരം അടുപ്പുകള്‍ കത്തിക്കുവാനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലൈറ്ററുകള്‍ ഏവരും കണ്ടിട്ടുണ്ടാകും. പുറകിലെ പിസ്റ്റണില്‍ അമര്‍ത്തുമ്പോള്‍ എതിര്‍വശത്തുള്ള കുഴലില്‍ ഒരു സ്പാര്‍ക്ക് ഉണ്ടാകുന്നു. ഈ സ്പാര്‍ക്കിലാണ് ഗ്യാസ് കത്തുന്നത്. തീപ്പെട്ടി ലാഭിക്കുന്നതിനോടൊപ്പം തന്നെ തീപ്പെട്ടി കത്തിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന മലിനീകരണവും കുറയ്ക്കാം എന്നൊരു ഗുണം കൂടി ഇതിനുണ്ട്.
1880 ല്‍ കണ്ടെത്തിയ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് ഈ ലൈറ്ററുകളുടെ പുറകില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. 'പീസോ ഇലക്ട്രിക്ക് പ്രഭാവം' എന്ന പ്രതിഭാസമായിരുന്നു ഇത്. ചിലതരം പദാര്‍ത്ഥങ്ങളില്‍ മര്‍ദ്ദം പ്രയോഗിക്കുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതിയുണ്ടാകുന്ന പ്രതിഭാസമാണിത്. പിയറി ക്യൂറിയും അദ്ദേഹത്തിന്റെ സഹോദരന്‍ ജാക്വസ് ക്യൂറിയുമായിരുന്നു ഈ കണ്ടെത്തലിന് പിന്നില്‍.  റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റിയുടെ കണ്ടെത്തലിന്  ജീവിതപങ്കാളിയായ മേരിക്യൂറിക്കൊപ്പം  നോബല്‍ സമ്മാനം നേടാനുള്ള അപൂര്‍വ്വഭാഗ്യം ലഭിച്ച വ്യക്തി കൂടിയാണ് പിയറി ക്യൂറി.

ക്രിസ്റ്റല്‍ രൂപത്തിലുള്ള പദാര്‍ത്ഥങ്ങളിലാണ് ഈ പ്രതിഭാസം കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്നത്. ക്രിസ്റ്റല്‍ ഒരു പ്രത്യേകദിശയില്‍ സമ്മര്‍ദ്ദത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ക്രിസ്റ്റലിനെ അമര്‍ത്തിയോ വലിച്ചുനീട്ടിയോ സമ്മര്‍ദ്ദത്തിന് വിധേയമാക്കാം. കൂടുതല്‍ സമ്മര്‍ദ്ദം നല്‍കിയാല്‍ ഉണ്ടാകുന്ന വോള്‍ട്ടേജും കൂടും. ക്രിസ്റ്റലിനെ അമര്‍ത്തി സമ്മര്‍ദ്ദത്തിന് വിധേയമാക്കുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന വോള്‍ട്ടേജിന്റെ നേരേ വിപരീതദിശയിലുള്ള വോള്‍ട്ടേജാണ് ക്രിസ്റ്റലിനെ വലിച്ചുനീട്ടുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്.  ഇനി ക്രിസ്റ്റലിലേക്ക് വൈദ്യുതി നല്‍കിയാലോ, ക്രിസ്റ്റല്‍ സ്വയം സമ്മര്‍ദ്ദത്തിന് വിധേയമായി രൂപമാറ്റം സംഭവിക്കും. അതായത് പ്രതിഭാസം വിപരീതദിശയിലും കാണപ്പെടുന്നു എന്നര്‍ത്ഥം. 

(ഗ്യാസ് ലൈറ്ററിനുള്ളിലെ പീസോ-ഇലക്ട്രിക്ക് സംവിധാനം)
 
ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഘടനയാണ് ഈ പ്രതിഭാസമുണ്ടാകാന്‍ കാരണം. പൊസിറ്റീവ് ചാര്‍ജും നെഗറ്റീവ് ചാര്‍ജും തമ്മില്‍ അല്പം അകലത്തില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു സംവിധാനമാണ് ഇലക്ട്രിക്ക് ഡൈപോള്‍. ക്രിസ്റ്റലിലെ തന്മാത്രകള്‍ പലതും ഈ അവസ്ഥയിലായിരിക്കും ഉള്ളത്.  സാധാരണ രീതിയില്‍ ക്രിസ്റ്റലിലെ ഈ ഡൈപോളുകള്‍ പല ദിശയില്‍ വിന്യസിച്ചിരിക്കും. എന്നാല്‍ ഒരു വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിലെത്തിയാല്‍ ഈ ഡൈപോളുകളെല്ലാം തന്നെ ഒരു ദിശയില്‍ വിന്യസിക്കപ്പെടും. ഇതിനെ ധ്രുവീകരണം എന്നാണ് വിളിക്കുക. ചില തരം ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ കാര്യത്തില്‍ സമ്മര്‍ദ്ദവും ധ്രുവീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ധ്രുവീകരണം മൂലം ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഇരുവശത്തുമായി ഒരു വൈദ്യുതപൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ രൂപം കൊള്ളുന്നു. സമ്മര്‍ദ്ദത്തിന്റെ അളവനുസരിച്ച് ധ്രുവീകരണവും  പൊട്ടന്‍ഷ്യലും കൂടുന്നു. വളരെ ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കാന്‍ ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് കഴിയും. ഒരു സെന്റീമീറ്റര്‍ നീളവും വീതിയും ഉയരവും ഉള്ള ഒരു ക്വാര്‍ട്സ് ക്രിസ്റ്റലില്‍ 200  കിലോഗ്രാം ഭാരത്തിന് തത്തുല്യമായ ബലം പ്രയോഗിച്ചാല്‍ 12500 വോള്‍ട്ട് പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും!

ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടുള്ള വൈദ്യുതി സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഈ കഴിവാണ് ഗ്യാസ് ലൈറ്ററുകളിലും പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്.  ഗ്യാസ് ലൈറ്ററില്‍ ഉള്ള പിസ്റ്റണ്‍ അമര്‍ത്തുമ്പോള്‍ ഒരു സ്പ്രിംഗ് അമരുന്നു. ഈ സ്പ്രിംഗിനോടനുബന്ധിച്ച് ഒരു ലോഹക്കഷണം ഉണ്ടായിരിക്കും. പിസ്റ്റണ്‍ ഒരു പരിധിവിട്ട് അമര്‍ത്തുമ്പോള്‍ സ്പ്രിംഗ് സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടുകയും ലോഹക്കഷണം വളരെ ശക്തിയായി ഒരു പീസോഇലക്ട്രിക്ക് ക്രിസ്റ്റലില്‍ ചെന്ന് ഇടിക്കുകയും ചെയ്യും. പെട്ടെന്നുള്ള ഈ സമ്മര്‍ദ്ദം പീസോഇലക്ട്രിസിറ്റിക്ക് കാരണമാകും. ക്രിസ്റ്റലില്‍ രൂപപ്പെടുന്ന ഈ ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടേജുള്ള വൈദ്യുതിയെ ലൈറ്ററിന് അറ്റത്തുള്ള ലോഹടെര്‍മിനലുകളിലേക്ക് എത്തിക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടേജ് ആയതിനാല്‍ ടെര്‍മിനലുകള്‍ക്കിടയ്ക്ക് ഒരു വൈദ്യുതസ്ഫുലിംഗം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ വൈദ്യുതസ്ഫുലിംഗമാണ് ഗ്യാസിന് തീ പിടിപ്പിക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്. ഗ്യാസ് ലൈറ്ററുകളില്‍ പുറമേയുള്ള ലോഹക്കുഴല്‍ തന്നെയാണ് ഒരു ടെര്‍മിനല്‍. കുഴലിന്റെ അറ്റത്തുള്ള ചെറിയ ലോഹഭാഗമാണ് അടുത്ത ടെര്‍മിനല്‍.  ഏതാണ്ട് 800 മുതല്‍ 1000 വോള്‍ട്ടോളം വരും ടെര്‍മിനലുകള്‍ക്കിടയ്ക്കുണ്ടാകുന്ന പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍. ഇത്രയും ഉയര്‍ന്ന വോള്‍ട്ടേജാണെങ്കില്‍ കൂടിയും കറണ്ട് വളരെ കുറവായതിനാല്‍ മനുഷ്യര്‍ക്കും മറ്റും അപകടകരമാകാന്‍ തക്കവണ്ണം പ്രശ്നമുള്ളതല്ല ഈ വൈദ്യുതി. കൈകൊണ്ട് പിടിച്ചാല്‍ നേരിയ ഒരു ഷോക്ക് കിട്ടുമെന്നു മാത്രം.

എല്‍.പി.ജി ഉപയോഗിക്കുന്ന സിഗരറ്റ് ലൈറ്ററുകളിലും ഇതേ സംവിധാനം തന്നെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.  പീസോഇലക്ട്രിക്ക് പ്രഭാവം ലൈറ്ററുകളില്‍ മാത്രമല്ല ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ബീപ് ശബ്ദം ഉണ്ടാക്കുന്ന പീസോബസ്സറുകളില്‍ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. ഇവിടെ വൈദ്യുതി നല്‍കുമ്പോള്‍ സമ്മര്‍ദ്ദത്തിന് വിധേയമാകുന്ന അതായത് ചുരുങ്ങുകയോ വലിച്ച് നീട്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്ന സംവിധാനത്തെയാണ് പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത് എന്നു മാത്രം. ലൌഡ് സ്പീക്കറിലെ കോയില്‍ പോലെ ക്രിസ്റ്റല്‍ പെരുമാറുന്നു എന്നു മാത്രം. മൈക്രോഫോണിലും ഈ പ്രതിഭാസത്തെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. കോണ്‍ടാക്റ്റ് മൈക്രോഫോണുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന പീസോഇല്ക്ട്രിക്ക് മൈക്രോഫോണുകള്‍ അത്തരത്തിലുളളവയാണ്. നമ്മുടെ ക്വാര്‍ട്സ് ക്ലോക്കുകളിലും ഈ പ്രതിഭാസത്തെത്തന്നയാണ് പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്.  നിരവധി ഗവേഷണങ്ങള്‍ ഈ മേഖലയില്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്. പട്ടാളക്കാരുടെ ബൂട്ടിനടിയിലും റെയില്‍വേ സ്റ്റേഷന്‍ പോലെ ആള്‍ത്തിരക്കുള്ള സ്ഥലങ്ങളില്‍ പ്ലാറ്റ്ഫോമിനടിയിലും  പീസോഇലക്ട്രിക്ക് സംവിധാനം ഉറപ്പിച്ച് വൈദ്യുതി നിര്‍മ്മിക്കാനുള്ള പദ്ധതികള്‍ ഈ മേഖലയിലെ ഗവേഷണങ്ങളിലെ കൌതുകങ്ങളാണ്. 


Comments

Post a Comment