Showing posts with label அறிவியல் தொழில்நுட்பம். Show all posts
Showing posts with label அறிவியல் தொழில்நுட்பம். Show all posts

Monday, February 13, 2012

ஒரு பொருளை நாம் பார்ப்பது எப்படி?

நிறம் என்பது என்ன? இது சாதாரணமான கேள்வியாகத் தோன்றினாலும், அதன் தேடலில் இயற்கையின் பல ஆழமான இரகசியங்கள் உண்டு. ஒளி என்பது என்ன? ஒரு பொருளை அறிவது எப்படி? நாம் பார்ப்பது எப்படி? போன்ற பல கேள்விகள் இதில் ஒளிந்துள்ளன.

ஒளி என்பது என்ன?

கடந்த நூற்றாண்டின் பெரும்பான்மையான இயற்பியல் ஆராய்ச்சிகள் ஒளியை சார்ந்தே இருந்தது. ஒளியைப் பற்றிய இந்த ஆராய்ச்சிகளின் விடை தான் இயற்கையின் அடிப்படை வேக-வரம்பு, மேக்ஸ்வெல் மின்காந்த அலை (Electromagnetic Wave) சமன்பாடு, ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் தத்துவம் (Relativity), குவாண்டம் இயக்கவியல் (Quantum Mechanics), பொருள்-ஆற்றல் சமன்பாடு E=me2, முதலியவை!

ஆக, ஒளி என்பது என்ன? மேக்ஸ்வெல் சமன்பாட்டின்படி, அது மின்காந்த அலை. இன்னும் துல்லியமாகச் சொல்ல வேண்டுமானால், குவாண்டம் இயக்கவியலின் படி, அதுஃபோட்டான் (Photon) எனப்படும் ஒரு விசை (Force) அடிப்படைத் துகள் (Elementary Particle).

ஒளிக்கு பல பண்புகள் உண்டு. அதில் முக்கியமானவை: செறிவு (Intensity), அதிர்வெண் அல்லது அலைநீளம் (Frequencey or wavelength), முனைவாக்கம் (Polarization), முதலியவை. ஒளியின் அதிர்வெண் மிகச்சிறியது முதல் மிகப்பெரியது வரை இருக்கலாம். ஒளி அதன் அதிர்வெண் அடிப்படையில் பல்வேறு பெயர் கொண்டு அழைக்கப்படுகின்றது. கீழே உள்ள படம் அதை அதிர்வெண் மற்றும் அலைநீளம் என இரண்டு அளவுகோல்களிலும் விளக்குகின்றது. ரேடியோ மற்றும் பார்க்கக்கூடிய ஒளி-பகுதி பெரிதுபடுத்தி காட்டப்பட்டுள்ளது. இப்படி பல பண்புகள் ஒளிக்கு இருந்தாலும், நிறம் என்பது உண்மையில் ஒளியின் பண்பல்ல!



ஒரு பொருளை அறிவது எப்படி?

எந்த ஒரு பொருளைப் பற்றி (வடிவம் என்ன? எங்கே உள்ளது? அதன் வேகம் என்ன?) அறியவேண்டுமானால், அதை விட மிகச்சிறிய துகள்களை அல்லது அலைகளை அனுப்பி, அதிலிருந்து பிரதிபலித்த துகள்களை/ அலைகளை கொண்டு கணிக்கலாம். அது எவ்விடங்களிலிருந்து பிரதிபலிப்பாகி உள்ளது, துகள்களின் பண்புகள் ஏதாவது மாறியுள்ளதா என்று பல்வேறு காரணிகளைக் கொண்டு கணிக்கலாம். உதாரணமாக, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் எலக்ட்ரான் துகள்களும், ரேடாரில் ஒளியும், சோனாரில் ஒலியலைகளும் பயனபடுத்தப்படுகின்றது. இது போலவே வௌவால்கள் ஒலியலைகளைப் பயன்படுத்தப் படுகின்றன.

பார்ப்பது என்பது உலகிலுள்ள பொருட்களை அறிவது தான். அதற்கு நாம் ஒளியை பயன்படுத்தினாலும் அவற்றை நம்மிடமிருந்து அனுப்புவதில்லை. அதனால் வெளிப்புற ஒளிமூலம் (சூரிய ஒளி) தேவைப்படுகின்றது. நாம் ஒளியை நம்மிடமிருந்து அனுப்பாததால், பிரதிபலிப்பாகி வர ஆன நேரத்தைக் கணிக்க முடியாது; எனவே பார்க்கும் பொருளின் தூரத்தையும் கணிக்க முடியாது. இதனால், நமக்கு இரண்டு கண்கள் தேவைப்படுகின்றது. பார்க்கும் பொருளிலிருந்து வரும் ஒளி அலைகள், இரு கண்களுக்கும் வெவ்வேறு கோணத்தில் வருவதை கொண்டு தூரத்தை கணிக்கலாம்.

கண்கள் ஒளியலைகளை உணரும் உறுப்புகள். அவ்வலைகளை மின்னலைகளாக மூளைக்கு அனுப்புகின்றன. அவற்றைக் கொண்டு, மூளை பல்வேறு வகையான பொருள்களை அறிகின்றன. இரு கண்களுக்கும் வெவ்வேறு கோணத்தில் வரும் ஒளியலையின் வித்தியாசங்களைக் கொண்டு, பொருட்களின் தூரங்களையும், அவை நகரம் வேகங்களையும் மூளை கணிக்கின்றது. ஒளியலையின் செறிவு, அதிர்வெண் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டு மறைமுகமாக பொருட்களின் பண்புகளையும் மூளை கணிக்கின்றது. இப்படி கணிக்கப்பட்ட செய்திகளை, மூளை எண்களாக அட்டவணையிட்டுக் காட்டுவதில்லை. அதற்குப் பதில் வண்ணமயமான முப்பரிமாண (3D) மாதிரிகளாகக் காட்டுகின்றது.

முப்பரிமாண (3D) படம் எப்படி செயல்படுகின்றது?

ஒரு காட்சியை நம் இரு கண்கள் வெவ்வேறு கோணத்தில் பார்ப்பது போல், இரண்டு புகைப்படக் கருவிகள் (Cameras) கொண்டு படம் எடுக்க வேண்டும். இப்பொழுது முதல் புகைப்படக் கருவியின் படத்தை ஒரு கண்ணிற்கும், மற் றொன்றை அடுத்த கண்ணிற்கும் தனித்தனியாக கொடுத்தால் மூளை அதை முப்பரிமாணத்தில் (3D) காட்டும். ஆனால் திரையரங்கில் ஒரே திரையில் தான் இரண்டு புகைப்படக் கருவிகளின் படமும் திரையிடப்படுகின்றது. இதனால், இரண்டு படங் களும் இரண்டு கண்களுக்குச் செல்லும். இதை எப்படி தனித்தனியே அனுப்புவது? இதற்கு நம் மூளை பயன்படுத்தாத, ஒளியின் மற்றொரு பண்பான முனைவாக்கம் (Polarization) பயன் படுத்தப்படுகின்றது. முதல் புகைப்படக் கருவியின் படத்தை செங்குத்து-முனைவாக்கத்திலும். இரண்டாவது புகைபடக் கருவியின் படத்தை கிடைமட்டு-முனைவாக்கத்திலும் திரையிட வேண்டும். ஒரு கண்ணிற்கு செங்குத்தாகவும், மற்றொரு கண்ணிற்கு கிடைமட்டமாகவும் முனைவாக்கம் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி அணிந்து பார்க்க வேண்டும். இப்பொழுது இரண்டு படங்களும் தனித்தனியாக இரண்டு கண்களுக்கும் செல்வதால் மூளை அதை முப்பரிமாணத்தில் (3D) காட்டும்.

நாம் பார்ப்பது எப்படி?

எந்த ஒன்றின் தகவல்களை வேறொரு முறையில் குறிப்பதை மாதிரி-குறியீடு எனலாம். உதாரணமாக, ஒலியை (பேச்சை அல்லது பாடலை) பதிவு- தகட்டில் (Record-Disk) சேமிக்கும்போது, பதிவு-தகட்டில் உள்ள மேடு-பள்ளங்கள் அவ்வொலியின் மாதிரி-குறியீடு. அதையே காந்த-தகட்டில் (Magnetic-Disk) சேமிக்கும்போது, அதன் காந்த-புலன்-வேறுபாடுகள் அவ்வொலியின் மாதிரி-குறியீடு. அதையே எண்மயப்படுத்தி (Digitize) கணினியில் சேமித்தால் அந்த கோப்பு (File) அவ்வொலியின் மாதிரி-குறியீடு. டி.என்.ஏ (DNA) நம் உடலின் மாதிரி –குறியீடு. இது போலவே, மூளை ஒவ்வொன்றிக்கும் மாதிரி-குறியீடுகளை உருவாக்கு கின்றது. இவ்வாறே, கண்களுக்கு வரும் ஒளி வண்ணமயமான முப்பரிமாண (3D) தோற்றமாகின்றது. அதில் ஒளியலையின் செறிவை வெளிச்சமாகவும், அதிர்வெண்களை நிறங்களாகவும் குறிக்கப்படுகிறது. (இது போன்ற மாதிரி- குறியீடுகள் மற்ற உணர்வுகளுக்கு உண்டு)

புகைப்படக் கருவி (Camera) ஒளியலை அப்படியே படம் பிடிகின்றது. அது பொருட்களை அறிவதில்லை. ஆனால், பார்ப்பது என்பது பொருட்களை, அதன் பண்புகளை அறிவது. அதை மூளை கற்க வேண்டும். நடப்பது, பேசுவது போன்றவை வெளியீடு (Output) விடயங்களாக இருப்பதால், நாம் கற்பது எளிதாகத் தெரிகின்றது. கேட்பது, பார்ப்பது, போன்றவை உள்ளீடு (Input) விடயங்களாக இருப்பதால், நாம் சிறுவயதில் கற்பது எளிதாகத் தெரிவதில்லை. ஆனால், அவற்றையும் மூளை சிறுகச் சிறுக படிப்படியாக கற்றுக் கொள்கின்றது.

உலகத்திலுள்ள பொருட்கள் அறிய, அதிலிருந்து மூளை அதன் மாதிரிகளை படிப்படியாக மூளையில் உருவாக்குகின்றது. அந்த மாதிரிகளை படிப்படியாக உருவாக்க, ஒவ்வொரு படியிலும் அதற்கு முன் மூளையில் உள்ள மாதிரிகளை, மூளை அறிந்து கொள்ள வேண்டும். அதற்கு மூளை மாதிரிகளை உருவாக்க வேண்டும்-இது மாதிரிகளுக்கான மாதிரி! மேலும் மாதிரிகளுக்கான மாதிரி வேண்டும்- இது ஒரு முடிவில்லா தொடர்ச்சி! இப்படி தொடர்ச்சியாக மாதிரிகளை உருவாக்காமல், மூளை ஒரு மாதிரியை அதன் மாதிரியாக பயன்படுத்தலாம்-இது ஒரு வினோதமான சுழற்சி. இது கணினியின் தன்-மீள்சுரூள்-நிரல்களை (Self Recursive Programs) ஒத்து இருக்கலாம்.

இப்படி மூளை தன் மாதிரிகளை தானே நோக்குவதையே (தன்-மீள்சுருளாக), நாம் பார்ப்பதாக உணருகின்றோம். இது தான் நனவுநிலையின் (Consciousness) அடிப்படை. இந்த நனவுநிலை தான், இன்ப உணர்வு, வலி உணர்வு, காதல் உணர்வு, சுய உணர்வு என நம்முடைய அனைத்து உணர்வுகளுக்கும் காரணம். இந்த நனவுநிலை தான், காதுகளுக்கு வரும் ஒலியை சத்தமாகவும், நாக்கிற்கு வரும் சில வேதியல்-மூலக்கூறுகளின் செய்தியை சுவையாகவும், மூக்கிற்கு வரும் சில வேதியல்-மூலக்கூறுகளின் செய்தியை மணமாகவும், உடலின் அழுத்தங்கள் பரிசமாகவும் உணர வைக்கின்றன! இந்த உணர்வுகளுக்கு வெளி உலகத் தூண்டல்கள் அவசியம் இல்லை. மூளை அதன் மாதிரி குறியீடுகளைக் கொண்டு, எந்த உணர்ச்சிகளையும் நேரடியாக உருவகப்படுத்த முடியும். அப்படித் தான் நாம் கனவுகளில் பார்க்கின்றோம்.

இது மூளை உருவாக்கும் ஒரு வகையான வினோத மெய்நிகர் உலகம் (Virtual World)! இந்த மெய்நிகர் உலகில் தான், நம்முடைய அனைத்து உணர்வுகளும் உள்ளது.

நன்றி: முனைவர் க.மணி

Tuesday, August 9, 2011

ஒளிரும் புரதங்கள்

இன்று மருத்துவத்துறையில் நாம் பயன்படுத்தும் எக்ஸ் கதிர்களாலும், திசுஅடுக்கு கதிர்வீச்சு வரைவிகளாலும் (CTScan) உடல் உறுப்புகளில் கதிர்வீச்சு பாதிப்பு ஏற்பட வாய்ப்பு உள்ளது. காந்த ஒத்ததிர்வு வரைவி(MRI)களைப் பயன்படுத்தும்போது உறழ்சாயங்களை (contrasting agents) உட்கொள்ளுவதோ, ஊசியின் வழியாக செலுத்திக்கொள்ளுவதோ அவசியமாகிறது. இந்த தடைகள் ஏதுமின்றி ஒளிரும் புரதங்களின் உதவியால் உயிரிகளின் உள்ளுறுப்புகளை தெளிவாக பார்க்கமுடியும் என்பதுதான் இன்றைய அறிவியல் தகவல். ஊடுகதிர் படம் எடுப்பதும், உறுப்புகளின் மேற்பகுதியை செதுக்கி எடுத்து ஆராய்வதும் இனிமேல் தேவையில்லை என்கிறார்கள் யெஷிவா பல்கலைக்கழகத்தின் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டின் மருத்துவக்கல்லூரி ஆராய்ச்சியாளர்கள்.

புதிய முறையினால் உயிரிகளின் உறுப்புகள் கதிர்வீச்சிற்கு ஆளாவதும் அதன் காரணமாக பக்க விளைவுகள் தோன்றுவதும் இல்லாமல் போகும். புற்றுநோய்க்கு எதிரான மருந்துகள் எந்த அளவிற்கு வேலை செய்துள்ளன என்பதை அறியவும் புற்றுநோய்க்கட்டிகளை எளிதில் கண்காணிக்கவும் இயலும்.

ஜெல்லிமீன்கள், பவளங்கள் இவற்றிலிருந்து பெறப்பட்ட பல்வண்ண ஒளிரும் புரதங்களைக் கொண்டுதான் இதுவரை செல்கள், நுண்மங்கள், மூலக்கூறுகள் இவற்றையெல்லாம் விஞ்ஞானிகள் ஆராய்ந்துவந்தனர். உயிருள்ள பாலூட்டிகளில் காணப்படும் ஹீமோகுளோபின் நீலம், பச்சை, சிகப்பு ஆகிய நிறங்களை உட்கவர்ந்துகொள்ளும் இயல்புடையது. இதனால், உயிருள்ள பாலூட்டிகளின் உட்புறத்தைக் காண்பது எட்டாக்கனியாகவே இருந்துவந்தது.

தாவரங்களில் காணப்படும் பைட்டோகுரோம் எனும் நிறமி ஒரு அற்புதமான செயலைச் செய்கிறது. ஒளி இருப்பதையும் இல்லாததையும் தாவரத்திற்கு உணர்த்தும் வேலையை இந்த நிறமிதான் செய்கிறது. இந்த நிறமியின் மூலம் தாவரம் பகலையும் இரவையும் வேறுபடுத்தி உணர்ந்து கொள்கிறது. விதை முளைத்தல், பூத்தல் போன்ற செயல்களை தாவரங்கள் பிழையின்றி செய்ய உதவுவதும் இந்த நிறமிதான். பைட்டோகுரோம் நிறமியை அடிப்படையாகக் கொண்டுதான் இப்போதைய ஒளிரும் புரதம் (infra Red Fluorescent Protein) உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. மின்காந்த நிறமாலையின் அகச்சிவப்புக்கதிர் பகுதியில் இந்த புரதங்கள் ஒளியை உமிழவும், உட்கவரவும் வல்லவை. மின்காந்த நிறமாலையின் இதே பகுதியில்தான் பாலூட்டிகளின் திசுக்கள் ஒளிஊடுருவும் தன்மை படைத்தவையாகவும் இருக்கின்றன.

கல்லீரலில் இரத்தம் மிகுதியாக இருப்பதால் இந்த உறுப்பை காட்சிப்படுத்துவது கடினம். சுவாசப்பாதையின் திசுக்கள், குடல், கண், சிறுநீர்பாதை இவற்றின் மீது படர்ந்துள்ள சவ்வுகளை எளிதில் தொற்றி நோயுண்டாக்கும் வல்லமை படைத்த வைரஸ்களின் தொகுப்பு அடினோவைரஸ் எனப்படுபவை. ஒளிரும் புரதங்களுக்கான ஜீன்களுடன் அடினோவைரஸ் கிருமிகளும் எலியின் உடலில் செலுத்தப்படும். இதனால், இரண்டாவது நாளில் இருந்து கல்லீரலில் நோய்க்குறிகள் தோன்றும். கல்லீரலில் நோய்த்தொற்று தோன்றியவுடன் ஒளிரும் புரதங்களும் உருவாக்கப்படுகின்றன. அகச்சிவப்புக்கதிருக்கு எலியின் உடல் உட்படுத்தப்படும்போது உமிழப்படும் ஒளியில் இருந்து பாதிக்கப்பட்ட உறுப்பின் காட்சியைக் காண இயலும். நோய்த்தொற்றுக்கு ஆளான இரண்டாம் நாளில் ஒளி உமிழ்தல் தொடங்கும். ஐந்தாம் நாளன்று காட்சி மிகத்தெளிவாகத் தெரியும். இந்த ஒளிரும் புரதங்கள் நஞ்சற்றவை என்பது வியப்பான செய்தி.

இன்னும் படிக்க: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/07/110718101208.htm

தகவல்: மு.குருமூர்த்தி

Wednesday, December 1, 2010

கிருமியகற்றும் ஒளிவெள்ளம்

மருத்துவமனைகள் நோயாளிகள் கூடும் இடம் மட்டுமல்ல. நோய்க்கிருமிகள் கூடும் இடமும் அதுதான். மருத்துவமனைக்குள் சென்றுவருபவர்கள் நோய்த்தொற்றுக்கு ஆளாவதற்கு நிறைய வாய்ப்புகள் உள்ளன. உங்களுடைய நோய் எதிர்ப்பாற்றல் குறைவாக இருந்தால், நீங்கள் மருத்துவமனைவாழ் கிருமிகளின் தாக்குதலுக்கு உள்ளாவது நிச்சயம். குழந்தைகள், முதியவர்கள் இவர்களெல்லாம் மருத்துவமனைக்குள் போய்வருவது ஆபத்தானது. அறுவை சிகிச்சை செய்துகொள்வோரின் உடலில் குழாய்கள் செருகப்பட்டிருக்கும்; தோல் கிழிக்கப்பட்டிருக்கும். நோய்க்கிருமிகள் இவர்களின் உடலில் புகுந்துகொள்வதற்கு இந்த திறப்புகள் எளிதான வழிகளை ஏற்படுத்திக் கொடுக்கின்றன.

MRSA எனப்படும் Staphylococcus aureus எனப்படும் பாக்டீரியாக்கள் எதிர்ப்பு ஆற்றல் மிக்கவை. எளிதில் அழிக்க இயலாதவை. C.difficile என்றழைக்கப்படும் Clostridium difficile பாக்டீரியாக்கள் குடல் நோய்களை ஏற்படுத்தவல்லவை. முதியவர்களை பாதிக்கக்கூடியவை. எனவே, மருத்துவமனனகளில் கிருமியகற்றும் கண்டுபிடிப்புகள் முக்கியமானவை. ஸ்காட்லாந்தின் கிளாஸ்கோ நகரில் உள்ள University of Strathclyde மருத்துவமனைவாழ் நோய்க்கிருமிகளை ஒழிப்பதற்கான ஆய்வுகளில் வெற்றி கண்டுள்ளது.

HINS-light எனப்படும் கண்ணால் காணக்கூடிய ஒளியைக் கொண்டு மருத்துவமனையின் அனைத்து பகுதிகளையும் குளிப்பாட்டுவதன் மூலம் மருத்துவமனைவாழ் நோய்க்கிருமிகளில் பெரும்பகுதியை அழித்தொழிக்க முடியும் என்று ஆய்வுமுடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன. இந்த சாதனத்தை உருவாக்குவதில் பல்துறை நிபுணர்கள் கூட்டாக முயன்றுள்ளனர். மின் இயல், நுண்ணுயிரியியல், ஒளி இயற்பியல் ஆகியவற்றில் துறைபோகிய வல்லுநர் குழு இதற்காக இணைந்து பாடுபட்டுள்ளது. நோய்க்கிருமிகளை அழித்தொழிக்கும் இந்த HINS-light ஒளிவெள்ளத்தால் நோயாளிகளுக்கு எந்த பாதிப்பும் இல்லையாம். ஒளிவெள்ளத்தின் ஒளிக்கதிர்கள் நோயுண்டாக்கும் பாக்டீரியாக்களின் மூலக்கூறுகளை தாக்கி புதிய வேதிப்பொருட்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த வேதிப்பொருட்கள் meticillin-resistant Staphylococcus aureus, (MRSA), Clostridium difficile(C.diff.) இவற்றை அழித்தொழிக்கவல்லவை.

மருத்துவமனைகள் பெருகிவிட்டதால் கிருமியகற்றும் தொழில்நுட்பத்திலும் மாற்றங்கள் தேவைப்படுகிறது. ஆட்களின் துணைகொண்டு செய்யப்படும் பணிகள் திருப்திகரமாக இருப்பதில்லை. HINS-light தொழில்நுட்பம் கருநீல ஒளியை உமிழக்கூடியது. இதனுடன், LED தொழில்நுட்பத்தை இணைத்து இதமான வெப்பத்தை அளிக்கவல்லதும், சாதாரண ஒளி உமிழும் விளக்குகளுடன் இணைந்து செயல்படக்கூடியதுமான சாதனங்கள் இப்போது உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

Sunday, November 28, 2010

வெப்பத்தை பூட்டிவைக்க முடியுமா?

மின்னாற்றலை சேமிக்கக்கூடிய சேம மின்கலங்களை நாம் அன்றாட வாழ்வில் பயன்படுத்தி வருகிறோம். இவைகளைப் போன்று வெப்ப ஆற்றலை சேமித்து வைத்து மீளவும் பயன்பாட்டிற்கு அளிக்கவல்ல சேம வெப்ப கலங்கள் சாத்தியமா? இதுவரையில் வெறும் வினாவாக இருந்துவந்த இந்த வாக்கியத்திற்கு இப்போது விடை கிடைத்திருக்கிறது. மசாசூஸட்ஸ் தொழில் நுட்பக்கழக அறிவியலாளர்கள் சூரியனிடமிருந்தோ, வேறு வெப்ப மூலங்களில் இருந்தோ வெப்ப ஆற்றலை பெற்று சேமிக்க முடியும் என்றும், நமக்குத் தேவையானபோது மீளவும் பெறமுடியும் என்றும் கண்டறிந்துள்ளனர்.


Ruthenium என்னும் தனிமத்திற்கு ஒளி ஆற்றலை சேமிக்கும் திறன் உண்டு. மிக அரிதாக இந்த தனிமம் கிடைப்பதால் இதன் விலையும் அதிகம். Ruthenium த்தின் கூட்டுப்பொருளான fulvalene diruthenium எனும் கூட்டுப்பொருள் வெப்ப ஆற்றலை சேமித்து வைக்கவும், நாம் வேண்டும்போது வெப்ப ஆற்றலை மீள அளிக்கவும் வல்லது என இப்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருக்கிறது.

1996ல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட fulvalene diruthenium எனும் கூட்டுப்பொருள் Ruthenium ஐக்காட்டிலும் விலை குறைவானது. அக்டோபர் 20ல் வெளியாகி உள்ள Angewandte Chemie என்னும் இதழில் இந்த ஆய்வு வெளியிடப்பட்டுள்ளது. சூரிய ஒளியை fulvalene dirutheniumத்தின் மூலக்கூறு ஈர்த்துக்கொள்ளும்போது அணுக்களின் ஆற்றல் மட்டங்கள் உயர்வடைகின்றன. இவ்வாறு உயர்வடைந்த ஆற்றல் மட்டங்கள் நிலையாக இருப்பதால் வெப்ப ஆற்றலை சேமித்தல் சாத்தியமாகிறது. ஒரு சிறு அளவிலான வெப்பத்தையோ, வினை ஊக்கியையோ அளிப்பதன்மூலம் மூலக்கூறு தன்னுடைய பழைய வடிவத்தை அடையும். இந்த நிகழ்வின்போது வெப்ப ஆற்றல் மீள வெளிப்படும். இத்தகைய வெப்ப சேமிப்புக்கலங்களின் மூலம் 200 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை வரையில் மீளப்பெறமுடியுமாம்.

இந்த வெப்ப நிலையைக்கொண்டு வீட்டின் உட்புறத்தை வெப்பமாக்கலாம். அல்லது ஒரு வெப்ப மின் உற்பத்தி சாதனத்தை இயக்கலாம். வெப்ப ஆற்றலை ஒரு எரிபொருளாக சேமிக்க இயலும்; அதுவும் நீண்ட காலம் சேமிக்க முடியும் என்பதும் கூடுதல் சிறப்புகள். இவை எங்கும் எடுத்துச்செல்லக்கூடியவை.

Ruthenium அரிதாக கிடைக்கக்கூடிய தனிமம் என்பதால் விலையும் அதிகம். ஆனால் rutheniumஐக்கொண்டு மூலக்கூறின் உள்ளே நடக்கும் செயல்பாடுகளை அறிவியலாளர்கள் அறிந்துகொண்டுள்ளனர். இனிமேல் rutheniumஐப்போன்று செயல்படக்கூடிய விலை குறைவான எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய தனிமங்களையோ, கூட்டுப்பொருட்களளயோ உருவாக்குவது இந்த ஆய்வின் அடுத்த இலக்கு.

Thursday, October 21, 2010

அரிப்பு நரம்புகள்

கடந்த 10 ஆண்டுகளாகவே நரம்பியல் வல்லுநர்கள் உடம்பு அரிப்பதற்குக் காரணம் என்பதைப் பற்றி தலையைப் பிய்த்துக் கொண்டிருந்தனர். ஒரு சிலர் வலிக்குக் காரணமான நரம்புகள்தான் அரிப்பு உணர்வுக்கும் காரணம் என்று பிரச்சனைக்கு முற்றுப் புள்ளி வைத்து வேறு வேலைக்குச் சென்றுவிட்டனர்.

வாஷிங்டன் பல்கலையின் மருத்துவப் பிரிவின் நரம்பியல் வல்லுநர் சென் என்பவர் எலிகளின் ஜீனோமை ஆராய்ந்தபோது கேஸ்ட்ரின் ரிலீசிங் பெப்டைட் ரிசப்டார் (GRPR Gastrin Releasing Peptide Receptor) என்றொரு ஜீனைச் செயல்படுத்தும் நரம்பு செல்கள்தான் அரிப்பிற்குக் காரணமான தகவல்களை மூளைக்கு அனுப்புகிறது என்றும் அவை முதுகுத்தண்டில்தான் செயல்படுகின்றன என்றும் கண்டுபிடித்துள்ளார்.

பாம்பெசெரின் என்ற நரம்பு விஷத்தைப் பயன்படுத்தி மேற்கூறிய ஜிஆர்பிஆர் புரதத்தைத் தாங்கிய நரம்பு செல்களை பரிசோதனை முறையில் எலிகளிடம் நீக்கியபிறது அதற்கு அரிப்பே ஏற்படவில்லை என்பதை நிரூபித்தார் திரு சென். அரிப்பை உண்டு பண்ணும் பொருளை தோலில் போட்டுத் தேய்த்தாலும் அந்த எலிக்கு அரிப்பு ஏற்படவில்லையாம்.

இனி எரிச்சலூட்டும் அரிப்பை நீக்க மருந்து கண்டுபிடிப்பதுதான் பாக்கி.

Thursday, July 22, 2010

டிமித்ரி மெண்டலீவ் (1834-1907)

அணுக்கள், தனிமங்கள் மற்றும் மூலக் கூறுகளின் பண்புகளை எளிதாக அறிவ தற்கும் அவற்றுக்கான வேதியியல் குறி யீடுகளை முடிவு செய்வதற்கும் 18-19ஆம் நூற்றாண்டுகளில் விஞ்ஞானிகள் பல முயற்சிகளை மேற்கொண்டனர். இதற்காக உழைத்து வெற்றிகண்டோர் வரிசையில் டிமித்ரி மெண்டலீவ் மிக முக்கியமானவர். தனிம அட்டவணையை உரு வாக்கியவர் இவர்தான்.

தனிமங்களை அவற்றின் அணு எடை அடிப்படையில் வரிசைப்படுத்திய போது, ஒரு குறிப்பிட்ட அணு எண்கள் இடைவெளியில் உள்ள தனிமங்களுக்கு ஒரே மாதிரியான பண்புகள் இருப்பதை அவர் கண்டார். உதாரணமாக, லித்தியம், சோடியம், பொட்டாசியம் ஆகியவை ஒரே மாதிரியான பண்புகளைக் கொண்டவை. இவற்றின் அணு எண்கள் முறையே 3, 11, 19 (அதாவது இவற்றின் இடையே எட்டு எண்கள் இடைவெளி உள்ளது). இந்த தனிமங்களில் அணுவின் கரு வைச் சுற்றி வரும் எலெக்ட்ரான்களில் ஒரு எலெக்ட்ரான் மட்டும் வெளியே உள்ள வட்டப் பாதையில் சுற்றிவரும். இவற்றின் வேலன்ஸி ஒன்று என்று கணக்கிடப்படுகிறது. வெளியே உள்ள வட்டப்பாதை யில் எத்தனை எலெக்ட்ரான்கள் சுற்றி வரு கின்றனவோ, அதுதான் அந்த தனிமத் தின் வேலன்ஸி. பண்பில் ஒத்த தனிமங் களையெல்லாம் (தனிமக் குடும்பங்கள் என்று அவற்றை அழைக்கலாம்) ஒரே செங்குத்துப் பத்திகளில் வருமாறு ஓர் அட்டவணையில் அவர் வரி சைப்படுத்தினார். அவர் காலத்தில் தெரிந்திருந்த 63 தனிமங்களை யும் இந்த அட்டவணையில் இடம் பெறச் செய்தார். இதுவே தனிம அட்டவணை எனப்படுகிறது. இந்த அட்டவணையை உருவாக்கியது வேதியியல் வரலாற்றில் குறிப்பிடத் தகுந்த ஒரு சாதனை. ஒரு தனிமம் அட்டவணையில் இருக்கும் இடத்தை அல்லது அது சார்ந்திருக்கும் குடும்பத்தை வைத்து (அதாவது அதன் அணு எண் மற்றும் எடையை வைத்து) அதன் வேதியியல் குணங்களை அறிந்து கொண்டுவிட முடியும்.

“தனிமங்களைப் பற்றி ஏற்கனவே அறிந்திருந்த விவரங்களை ஒழுங்கு படுத்தித் தந்ததின் மூலம் தனிம அட்ட வணை வேதியியலில் ஓர் ஒழுங்கினைக் கொணர்ந்தது. இயற்பியலில் நியூட்ட னின் ஆய்வுகள் அல்லது உயிரியலில் டார் வினது கண்டுபிடிப்புகளுக்கு இணை யான மாபெரும் அறிவியல் முன்னேற்ற மாக இது கணிக்கப்படுகிறது. முற்றிலும் பரிசோதனை முடிவுகளின் அடிப்படையி லேயே இது தயாரிக்கப்பட்டது. அரை நூற்றாண்டிற்குப் பிறகு ரூதர்ஃபோர்டு, நீல்ஸ் போர் போன்றோரின் அணுக்களின் அமைப்பு பற்றிய ஆய்வுகள் வெளியான பிறகே, கோட்பாட்டு ரீதியான விளக்கங் கள் கிடைத்தன” என்கிறது கேம்பிரிட்ஜ் விஞ்ஞானிகளின் அகராதி.

மெண்டலீவ் 1834 பிப்ரவரி 7 அன்று சைபீரியாவில் டோபோல்ஸ் என்ற இடத் தில் பிறந்தார். செயிண்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் சேர்ந்து பட்டம் பெற்று, ஆய்வுப் பணிகளைத் தொடர்ந் தார். 1863-ல் அப்பல்கலைக்கழகத்தி லேயே பேராசிரியராகச் சேர்ந்தார். மெண் டலீவுக்கு முன்னரே தனிமங்களை வரி சைப்படுத்துவதில் சில விஞ்ஞானிகள் ஓரளவு வெற்றி பெற்றிருந்தாலும், 1871ல் ஒரு முழுமையான அட்டவணையை உரு வாக்கிய பெருமை மெண்டலீவையே சேரும். அட்டவணையில் சில இடங் களை அவர் காலியாக விட வேண்டியி ருந்தது. அந்த இடங்களை நிரப்பக்கூடிய (அதுவரை கண்டுபிடிக்கப்படாத) தனி மங்களின் குணங்களை முன்கூட்டியே அறிவித்ததுதான் அவரது சாதனை. அடுத்த 15 ஆண்டுகளில் கண்டுபிடிக்கப் பட்ட காலியம், ஸ்காண்டியம், ஜெர்மே னியம் ஆகிய தனிமங்களின் குணங்கள் மெண்டலீவ் முன்கூட்டி அறிவித்தபடியே இருந்தன. பின்னர் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தனிமங்கள் எல்லாம் அட்டவணையில் அவற்றுக்குரிய இடங்களில் சேர்க்கப்பட் டன. அணு எண் 101-க்கு அவரது நினை வாக மெண்டலினியம் என்று பெயரிடப் பட்டு, அதற்கு ஆன என்ற குறியீடும் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இன்று வேதியி யல் கற்பித்தலில் மிக முக்கியமான இடத் தை தனிம அட்டவணை பெற்றிருக்கிறது.

வேதியியல் துறை போக, இயற்பியல், திரவங்களின் இயக்கவியல், வானிலை ஆய்வு, புவியியல் போன்ற துறைகளிலும் வெடிமருந்து, பெட்ரோலியம், எரிபொருள் போன்ற வேதியியல் தொழில்நுட்பத் துறைகளிலும், மெண்டலீவ் ஆய்வுகளை மேற்கொண்டார். கடல் மட்டத்திற்கு மேல் உயரத்தைத் துல்லியமாகக் கணக்கிடக் கூடிய புதுவகையான காற்றழுத்தமானி யைக் கண்டுபிடித்தார். 1887 ஆகஸ்ட் 7 அன்று நிகழ்ந்த சூரிய கிரகணத்தை ஒரு பலூனில் பறந்து சென்று ஆய்வு செய் தார். பொருளாதாரத்தையும் கூட அவர் விட்டுவைக்கவில்லை.

மனித உரிமைகளுக்காகக் குரல் கொடுப்பதிலும் மெண்டலீவ் முன்னணி யில் நின்றார். ஏராளமான விருதுகளைப் பெற்றபோதும் இவருக்குக் நோபல் பரிசு கிட்டாதது மற்ற விஞ்ஞானிகளால் ஒரு நெருடலான விஷயமாகவே பார்க்கப்பட் டது. 1907 பிப்ரவரி 2 அன்று அவர் மறைந்தபோது அவரது இறுதி ஊர்வலத் தில் நூற்றுக் கணக்கான மாணவர்கள் தனிம அட்டவணை அடங்கிய அட்டை களைச் சுமந்தபடி கலந்து கொண்டு அவருக்கு அஞ்சலி செலுத்தினர்.

Courtesy: Theekkathir