ওহাইও স্টেট গবেষণা: ইঞ্জিনিয়ার্ড ক্রিস্টাল ত্রুটি রসায়ন না বদলে দুটি সংকর ধাতুকে শক্তিশালী করেছে

দ্য ওহাইও স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকদের নেতৃত্বে একটি দল জানিয়েছে যে ইচ্ছাকৃতভাবে তৈরি করা ক্রিস্টাল ত্রুটি, ঘন সুশৃঙ্খল নেটওয়ার্কে সাজানো, দুটি ধাতব সংকর ধাতুকে তাদের রাসায়নিক গঠন অপরিবর্তিত রেখে শক্তিশালী করেছে। পিয়ার-রিভিউড গবেষণাটি এই সপ্তাহে Science-এ প্রকাশিত হয়েছে, বিশ্ববিদ্যালয়ের সংবাদ বিজ্ঞপ্তি অনুসারে। সহ-লেখকরা জার্মানির ইউনিভার্সিটি অব এর্লাঙ্গেন-নুরেমবার্গ এবং ক্যালিফোর্নিয়ার লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি থেকে।

পদ্ধতিটি দুই ধাপের। গবেষকরা প্রথমে দুটি কোবাল্ট-ভিত্তিক উপাদান — একটি নিকেলযুক্ত সুপারঅ্যালয় ও একটি ক্রোমিয়াম-টাংস্টেন সংকর ধাতু — এর ক্রিস্টালগুলিকে বিকৃত করেছেন, তারপর তাপ দিয়ে ধীরে ধীরে এজিং করেছেন। বিজ্ঞপ্তি জানায় এতে কাঠামোর ভেতরে ঘন, পারমাণবিক স্তরে পাতলা বৈশিষ্ট্য তৈরি হয়েছে। TechXplore-এ উদ্ধৃত গবেষণাপত্রের শিরোনাম এগুলিকে সুশৃঙ্খল দ্বিমাত্রিক ত্রুটি দশা বলে বর্ণনা করেছে। ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি ও কম্পিউটার সিমুলেশন ব্যবহার করে দলটি শক্তি বৃদ্ধিকে এই ত্রুটিগুলির চারপাশে পরমাণুর বিন্যাসের সঙ্গে সম্পর্কিত করেছে, এবং বিজ্ঞপ্তি জানায় সেই বিন্যাস পরিবর্তন করলে উপাদানের শক্তি প্রভাবিত হতে পারে।

বিজ্ঞপ্তি অনুসারে, এই প্রক্রিয়া উচ্চ তাপমাত্রায় ধাতুগুলি যে চাপ সহ্য করতে পারে এবং ধীর বিকৃতি বা ক্রিপের প্রতি তাদের প্রতিরোধ — দুটিই উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়েছে। প্রধান লেখক আন্দ্রেয়াস বেৎসোল্ড, ওহাইও স্টেটে উপকরণ বিজ্ঞান ও প্রকৌশলের অ্যাডজাংক্ট সহকারী অধ্যাপক, বলেছেন ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ইঞ্জিনিয়ার্ড ত্রুটির একটি স্তর প্রচলিত উপকরণ নকশার পরিপূরক হতে পারে। তিনি বলেন, «আমরা এই শক্তিশালীকরণ কাঠামোগুলিকে উপকরণ নকশার ইচ্ছাকৃত অংশ করতে চেয়েছিলাম»। কাজটি ওহাইও স্টেটের আগের গবেষণার ওপর ভিত্তি করে যা দেখিয়েছিল বিকৃতির সময় গঠিত ত্রুটি শক্তিশালীকরণ স্তরে পরিণত হতে পারে; বিজ্ঞপ্তি নতুন পদ্ধতিকে প্রথম বলে বর্ণনা করেছে যা এই সংকর ধাতুগুলিকে সম্পূর্ণ সমৃদ্ধ করার মতো ত্রুটি ঘনত্ব প্রবর্তন করেছে।

সহ-লেখক মাইকেল মিলস, ওহাইও স্টেটে উপকরণ বিজ্ঞান ও প্রকৌশলের অধ্যাপক, বলেছেন যদিও ত্রুটি সাধারণত ক্ষতির সঙ্গে যুক্ত, «সঠিক গঠন ও রসায়নের সঠিক ত্রুটি আসলে একটি উপাদানকে আরও শক্তিশালী করতে পারে»। বিজ্ঞপ্তি পরামর্শ দেয় এই পদ্ধতি শেষ পর্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসা সরঞ্জামের জন্য উচ্চ-শক্তির সংকর ধাতু উৎপাদনে ব্যবহৃত হতে পারে, উদাহরণ হিসেবে বিমানের টারবাইন ইঞ্জিন ও বিদ্যুৎকেন্দ্রের যন্ত্রপাতির কথা বলে, তবে একে ভবিষ্যতের সম্ভাবনা হিসেবে উপস্থাপন করেছে। আপাতত, বিজ্ঞপ্তি জানায়, দলের অবদান হলো প্রকৌশলে নকশা নীতিগুলি প্রসারিত করা।

ফলাফলগুলি দুটি নির্দিষ্ট সংকর ধাতুর ওপর একটি একক পিয়ার-রিভিউড গবেষণা থেকে এসেছে। বিজ্ঞপ্তিতে শিল্প পরীক্ষা, উপাদান পরীক্ষা বা পরিমাণগত শক্তির পরিসংখ্যান উল্লেখ নেই এবং ব্যবহারিক প্রয়োগের কোনো সময়সীমা দেওয়া হয়নি। অর্থায়ন এসেছে মার্কিন শক্তি বিভাগ ও ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন থেকে, আলেকজান্ডার ফন হুমবোল্ট ফাউন্ডেশন ও ওহাইও স্টেটের সেন্টার ফর ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি অ্যান্ড অ্যানালিসিসের অতিরিক্ত সহায়তায়।