ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಮಾಯಾಲೋಕ...

ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಮಾಯಾಲೋಕ...


- ಗುರು ಬಬ್ಬಿಗದ್ದೆ

ವಿಜ್ಞಾನವೆಂಬ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ "ಈಸಬೇಕು, ಇದ್ದು ಜಯಿಸಬೇಕು' ಎಂಬುದು ಹಾಸ್ಯಾಸ್ಪದವಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಈಸಲು ಸಾಧ್ಯ ಆದರೆ ಈಜಿ ಜಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ?

ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಇಂತಹ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಏಳುತ್ತಲೇ ಇವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಮಗೆದಷ್ಟೂ ನೀರು, ಅಳೆದಷ್ಟೂ ಪ್ರಪಾತ. ಇದಕ್ಕೆ ಕೊನೆ ಮೊದಲೆಂಬುದೇ ಇಲ್ಲ. ಪ್ರಪಂಚದ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ನಮಗೆ ಸಿಕ್ಕಿದ್ದು. ಆದರೆ ಅದನ್ನು ಹುಡುಕುವ ತಾಳ್ಮೆ ಮಾತ್ರ ನಮಗೆ ಬೇಕು. ವಿಜ್ಞಾನವೇ ಅಂಥದ್ದು, ಅದು ಕವಿಯ ಕಲ್ಪನೆಗೆ ನಿಲುಕುವ ಚಂದ್ರನಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಕಲಾವಿದನ ಕುಂಚಕ್ಕೆ ನಿಲುಕುವ ಹಂಸವೂ ಅಲ್ಲ, ಅದು ನಡೆದಾಡುವ ಹಾರಾಡುವ ಓಡಾಡುವ ಒಂದು ಅದ್ಭುತ. ವರ್ಣಿಸಲಾಗದ್ದು ಆದರೆ ಅನುಭವಿಸುವಂಥದ್ದು. "ಪ್ರತ್ಯಕ್ಷ ಕಂಡರೂ ಪ್ರಾಮಾಣಿಸಿ ನೋಡು " ಎನ್ನುವಂತೆ ಇಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲದೂ ಪ್ರತ್ಯಕ್ಷ ದರ್ಶನಕ್ಕೆ ಸಿಗುವುದು.

ನಮಗೆಲ್ಲ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ೩ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಘನ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ ಎಂಬುದಾಗಿ. ಆದರೆ ೧೮೮೮ ರಲ್ಲಿ ಆಸ್ಟ್ರಿಯಾದ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರೊಫ಼ೆಸ್ಸರ್ ಫ಼್ರೆಡ್ರಿಕ್ ರಿನಿಟ್ಜರ್ ಗೆ ಅದು ಬಹುಷ ೪ ಎಂಬುದಾಗಿ ತೋರಿರಬೇಕು. ಬನ್ನಿ ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಒಳಗೆ ಹೊಕ್ಕಿ ನೋಡೋಣ.

೧೮೮೮ ರಲ್ಲಿ ಅವರು ಸೂಕ್ಶ್ಮ ದರ್ಶಕದಲ್ಲಿ ಘನವಸ್ತುವನ್ನು ಕಾಯಿಸುತ್ತಾ ಹೋದರು. ಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ನಮಗೆಲ್ಲ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಘನ ಕಾಯಿಸಿದರೆ ದ್ರವ ವಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನು ಕಾಯಿಸಿದರೆ ಅನಿಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆ ಅವರು ಘನ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಾಯಿಸುತ್ತಾ ಹೋದಂತೆ ಅದು ದ್ರವಕ್ಕೆ ಹೋಗುವ ಮೊದಲು ಇನ್ನೊಂದು ರೂಪಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿತು. ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ ಅದು ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ಹೋಯಿತು. ಅದನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ, ದ್ರವಕ್ಕೆ ಹೋಗುವ ಮೊದಲು ಅದು ಅತ್ತ ಘನವೂ ಅಲ್ಲದ, ಇತ್ತ ದ್ರವವೂ ಅಲ್ಲದ ವಿಚಿತ್ರ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದುದು ಕಂಡುಬಂತು. ಅದನ್ನು ಅವರು ತಮ್ಮ ಆತ್ಮೀಯ ಸ್ನೇಹಿತನಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಾಗಿ ಕಳುಹಿಸಿದರು. ಆ ಸ್ನೇಹಿತ ಈ ವಿಚಿತ್ರ ವಾದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ (ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್) ಎಂಬುದಾಗಿ ಹೆಸರಿಟ್ಟರು. ಹೀಗೆ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಉದಯ ಒಂದು ಆಕಸ್ಮಿಕ ಘಟನೆಯಾಗಿ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ದಾಖಲಾಯಿತು.

ದ್ರವಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಜಗತ್ತಿಗೆ ನೀಡಿದ ರೆನಿಟ್ಜರ್ ಅವರನ್ನು ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಪಿತಾಮಹ ಎಂಬುದಾಗಿ ಸಂಬೋಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅತ್ತ ಘನವೂ ಅಲ್ಲದ, ಇತ್ತ ದ್ರವವೂ ಅಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ಎಂಬುದಾಗಿ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲ ಸ್ಫಟಿಕಗಳೂ ಘನವಸ್ತುಗಳೇ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲ ಘನವಸ್ತುಗಳೂ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳ ರಚನೆ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ದ್ರವವಸ್ತುಗಳು ಕಾಲೇಜುಗಳಲ್ಲಿ ಅಲೆಯುವ ಪೋಲಿ ಹುಡುಗರಂತೆ ತಮಗೆ ಬೇಕಾದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ಈ ಎರಡರ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಪ್ರೇರೇಪಿತವಾದದ್ದು. ಇದಕ್ಕೆ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಗೆ ಇರುವಂತೆ ಕೆಲವು ಕ್ರಮಬದ್ಧ ಜೋಡಣೆಗಳಿವೆ. ದ್ರವಗಳಿಗೆ ಇರುವಂತೆ ಚಲಿಸುವ ಗುಣವಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದಲೇ ಇದಕ್ಕೆ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ಎಂಬ ಹೆಸರು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಇಂದು ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಉಪಯೋಗಿಸದವರಾರು? ೨+೨ ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಅದು ಬೇಕು. ನಮಗೆ ಇಂದು ಲಾಪ್ ಟಾಪ್ ಬೇಕು. ಟಚ್ ಸ್ಕ್ರೀನ್ ಕಾಮೆರಾ ಬೇಕು, ಮೊಬೈಲ್ ಬೇಕು. ಇವೆಲ್ಲವುಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ಮೂಲ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲೂ ದ್ರವಸ್ಫಟಿಕಗಳಿವೆ ಎಂದರೆ ನಿಮಗೆ ಆಶ್ಚರ್ಯವಾಗಬಹುದಲ್ಲವೇ? ಆದರೆ ಅದು ನಿಜ ಕೂಡಾ. ಹಕ್ಕಿಗಳ ವಿಧ ವಿಧವಾದ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ, ಬಳಸುವ ಸೋಪಿನಲ್ಲಿ, ಆಧುನಿಕ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣತಾಮಾಪಿಯಾಗಿ... ಒಂದೇ ಎರಡೆ... ಹಲವಾರು ದಿನಬಳಕೆಯ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಷ್ಟೆಲ್ಲ ಉಪಯೋಗಗಳಿದ್ದರೂ ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ಸುಮಾರು ೧೦೦ ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಯಾರೂ ತಲೆ ಕೆಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಿಲ್ಲ. ೧೯೭೦ ರ ನಂತರ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ವನ್ನು ಡಿಸ್ ಪ್ಲೇ ಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ತಿಳಿದ ನಂತರ ಹಲವಾರು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ.

ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ( ಇದು ಉಷ್ಣತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ) ಮತ್ತು ಲಯೋಟ್ರೋಪಿಕ್ (ಇದು ದ್ರಾವಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ) ಎಂಬುದಾಗಿ ಎರಡು ವಿಧ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಲ್ಲಿ ಲಯೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಟ್ರೊಪಿಕ್ ಗಳ ಬಗೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತು ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಥರ್ಮೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ನೆಮಾಟಿಕ್ (ದಾರದಂತೆ ಗೋಚರಿಸುವುದರಿಂದ ಆ ಹೆಸರು, ಗ್ರೀಕ್ ಪದ, ನೆಮಾ ಅಂದರೆ ದಾರ ಎಂದರ್ಥ), ಸ್ಮೆಕ್ಟಿಕ್ (ಪದರುಗಳಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ) ಎಂಬುದಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ತದ ನಂತರ ಡಿಸ್ಕೊಟಿಕ್ (ಬಟ್ಟಲಿನ ಆಕಾರದಂತೆ ಕಾಣುವುದರಿಂದ ಆ ಹೆಸರು, ಇದನ್ನು ಮೊದಲಿಗೆ ಭಾರತದ ಖ್ಯಾತ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಫ್ರೊ ಚಂದ್ರಶೇಖರ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು), ಬನಾನಾ (ಬಾಳೆಹಣ್ಣಿನ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಗೋಚರಿಸುವುದರಿಂದ ಆ ಹೆಸರು) ಹೀಗೆ ಅನೇಕ ವಿಂಗಡಣೆಗಳಾಗಿವೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ, ಗಣಿತ ಶಾಸ್ತ್ರ, ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಈ ಎಲ್ಲವುಗಳ ಸಂಗಮವೇ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಜ್ಞಾನ. ಇದಕ್ಕೆ ಇವರೆಲ್ಲರ ಕೊಡುಗೆ ಅಗತ್ಯ. ಇದೊಂದು ಒಗ್ಗಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಬಲವಿದೆ ಎಂಬಂತೆ. ಎಲ್ಲರ ಸಹಾಯವಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಇದರ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ಸು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಹೊಂದುತ್ತಿರುವ ಸಂಶೋಧನಾಕ್ಷೇತ್ರವೂ ಹೌದು. ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಗಳಿಂದ, ನೋಟ್ ಬುಕ್, ಟಿ.ವಿ ಗಳವರೆಗೆ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲಯ್ ತನ್ನ ಕರಾಮತ್ತು ತೋರಿದೆ. ಮೊದಲಿನ ಹಾಗೆ ಗಜ ಗಾತ್ರದ ಟಿ.ವಿ ನೋಡಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಹರೆಯದ, ಬಳುಕುವ ಸುಂದರಿಯ ಸೊಂಟದಂತೆ ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರವೂ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇಳಿದಿರುವುದರಿಂದ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಶ್ಲಾಘಿಸಲೇಬೇಕಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳು ಅತೀ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೂಡಾ ಉಳಿಸಬಹುದು. ಹಾನಿಕಾರಕ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಅವು ವಿಸರ್ಜಿಸುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲ. ಸಾಗಿಸುವುದು ತುಂಬಾ ಸುಲಭ. ಕೈಯಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದುಕೊಂಡು ಎಲ್ಲಿಗೆ ಬೇಕಾದರೂ ಹೋಗಬಹುದು. ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಸುಧಾರಣೆ ಕಂಡು ಬರುತ್ತಿದೆ. ಇದೊಂದು ಲಾಭದಾಯಕ ಉದ್ಯಮವಾದ್ದರಿಂದ ಅತ್ಯಂತ ಶ್ರೀಮಂತ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಕಂಪನಿಗಳೂ ಪೈಪೋಟಿಗೆ ಬಿದ್ದಿವೆ. ಸಾಮ್ಸಂಗ್, ಪಿಲಿಪ್ಸ್, ಎಲ್ ಜಿ, ಸೋನಿ ಹೀಗೆ ಹಲವಾರು ಕಂಪನಿಗಳಿಂದ ಉತ್ಕೃಷ್ಟದ ಲಾಪ್ ಟೋಪ್ ಗಳು, ಟಿ.ವಿ ಗಳು ಬರುತ್ತಿವೆ.

ಇಂದು ಹತ್ತು ಹಲವು ಸರ್ಜರಿಗಳಿಗೆ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಹಾಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವಸ್ಫಟಿಕದ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಇಂದು ಬಿಲಿಯನ್ ಗಟ್ಟಲೆ ಹಣವನ್ನು ಸುರಿಯಲಾಗುತ್ತಿದೆ ಅಂದರೆ ಇದರ ಪ್ರಭಾವ ಎಷ್ಟು ಎಂಬುದರ ಬಗೆಗೆ ನಿಮಗೆ ಅರಿವಾಗಿರಬೇಕಲ್ಲ.

ಇಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಈ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ನಡವಳಿಕೆಗಳೂ ವಿಚಿತ್ರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಹೇಗೆ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು, ಉಷ್ಣತೆಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ, ಬೆಳಕಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಇನ್ನೊಮ್ಮೆ ವಿವರವಾಗಿ ಬರೆಯುತ್ತೇನೆ. ಇದು ನಿಮ್ಮೆಲ್ಲರಿಗೆ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಸಾಧನವಾದ ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಬಗೆಗೆ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಮಾಹಿತಿ ಅಷ್ಟೇ.

ನೋಡಿದಿರಾ, ಈಗ ಹೇಳಿ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ೪ ನೇ ವಿಧವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದಲ್ಲ, ಬಹುಶ: ಮುಂಬರುವ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವನ್ನು ಘನ, ದ್ರವ ಸ್ಫಟಿಕ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ ಎಂಬುದಾಗಿ ಗುರುತಿಸುವ ದಿನ ದೂರವಿಲ್ಲ ಅಲ್ಲವೇ?

ನಿಮ್ಮ ಸದಭಿಪ್ರಾಯಗಳಿಗೆ ಸದಾ ಸ್ವಾಗತವಿದೆ.