பேனா முனையால் வந்த பெரிய கண்டுபிடிப்பு!

மின்னணுத் துறையில், தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்டுள்ள மாபெரும் புரட்சி பல்வேறு பயன்பாட்டுச் சாதனங்களில் பிரதிபலிக்கிறது.

மின்னணுச் சாதனங்களின் அதிகபட்ச செயல்திறனுக்காக அதன் உள்கட்டமைப்பு மிகவும் ஒழுங்கமைக்கப்பட்டதாக இருக்கவேண்டும். ஒரு ஒற்றைப் படிகத்தால் இந்த ஒழுங்கமைப்பை வழங்க முடியும்.

'ஜிகாபிட்' சகாப்தத்தில் சோக்ரால்ஸ்கியின் பங்களிப்பு குறித்த பப்மெட் ஆய்வு, உலகளவில் 95% சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்கள் அவர் கண்டுபிடித்த செயல்முறையின் மூலமே உற்பத்திச் செய்யப்படுகின்றன என்பதை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

தற்போதைய கணினிச் சில்லுகளுக்கு சிலிக்கான் தகடுகளே அடிப்படையாக இருப்பதால், இந்த சதவீதம் குறிப்பிடத்தக்கது.

கைப்பேசிகள், கணினிகள், சுகாதார சாதனங்கள், செயற்கைக்கோள் அமைப்புகள், தொலைத்தொடர்பு உபகரணங்கள் ஆகியவை மிகவும் தூய்மையான படிகக் கட்டமைப்புகளாலான சிலிக்கான் குறைக்கடத்தித் தகடுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

நம்பகமான படிக வளர்ச்சியை அடைய முடியாவிட்டால், தற்போதைய தொழில்நுட்பத் தேவைகளுக்குப் போதுமான சில்லுகளை உருவாக்குவதில் மின்னணுத் தொழில் சிரமப்படும்.

இந்த முறையில் சிலிக்கன் படிக உற்பத்தியின் பின்னணியில் ஒரு விஞ்ஞானியின் ஆய்வகத்தில் நடந்த சுவாரசிய சம்பவம் ஒன்றுள்ளது.

அக்காலத்தில் பேனாவில் உள்ள கூர்முனையை மைக்குடுவையில் நுழைத்து மையைத் தொட்டு எழுதும் வழக்கம் இருந்தது.1916- ஆம் ஆண்டில் போலந்து வேதியியலாளர் ஜான் சோக்ரால்ஸ்கி, ஓர் ஆய்வகத்தில் தவறுதலாகத் தனது பேனாவை மைக்குடுவைக்குப் பதிலாக உருகிய உலோகம் வைக்கப்பட்டிருந்த குடுவையில் அமிழ்த்தினார். அவர் பேனாவை வெளியே எடுத்தபோது, அதன் பின்னால் ஒரு மெல்லிய உலோகக் கோடு போன்று உலோகம் இழுத்துக்கொண்டு வருவதைக் கண்டார்.

மின்னணுச் சாதனங்களில் பயன்படும் சிலிக்கான், ஜெர்மானியம் படிகங்களை உற்பத்திச் செய்வதற்கான 'படிகம் இழுக்கும் நுட்பம்' உருவாவதற்கு, இந்தக் கண்டுபிடிப்பே வழிவகுத்தது. குறைக்கடத்தி உறுப்புகள், ஒருங்கிணைந்த மின்சுற்றுகள் (இன்டகிரேட்டடு சர்க்யூட்), கணினித் தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றின் வளர்ச்சியில் இது ஏற்படுத்திய மகத்தான தாக்கத்தின் காரணமாக, இச்சம்பவம் நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக நிலைத்து நிற்கிறது.

சோக்ரால்ஸ்கியின் ஆரம்பக் கண்டுபிடிப்பு, உருகிய சிலிக்கானில் ஒரு விதைப் படிகத்தை முக்கி, அதைச் சுழற்றியவாறு மேலே உயர்த்துவதை உள்ளடக்கிய ஒரு தொழில்மயமாக்கப்பட்ட செயல்முறையாக வளர்ந்தது. அவ்வாறு மேலே எழும் விதைப் படிகம், அணுக்கள் ஒரு தடையற்ற படிக அமைப்பை உருவாக்கக் காரணமாகிறது.

தற்போதைய ஆராய்ச்சி, பெரிய சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களை உருவாக்குவதற்கான முதன்மை நுட்பமாக சோக்ரால்ஸ்கி முறையைத் தொடர்ந்து அடையாளம் காண்கிறது.

2024 -ஆம் ஆண்டின் தொழில்நுட்ப வெளியீடு, குறைக்கடத்தி உற்பத்திக்குத் தேவையான பெரிய அளவிலான சிலிக்கான் படிகங்களை உருவாக்குவதற்கான 'முதன்மை வழி' என்று இதை அடையாளம் காட்டுகிறது. இது மின்னணுவியலுக்கு மிகவும் முக்கியமானதாக நிரூபிக்கப்பட்டது. ஏனெனில், ஒரு பெரிய படிக அளவு, ஒரே உலோகக் கட்டியிலிருந்து அதிக எண்ணிக்கையிலான சிலிக்கான் தகடுகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

அந்த வகையில், இந்தக் கண்டுபிடிப்பை முற்றிலும் அறிவியல்பூர்வமாகவும் மின்னணுவியலின் தொழில்துறை உற்பத்தியை எளிதாக்கிய ஓர் உற்பத்தி நுட்பமாகவும் மாற்றியது. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு குறைக்கடத்தி சகாப்தத்தின் வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது.

குறைக்கடத்தித் தொழில்துறைக்கு, நிலையான பண்பை வெளிப்படுத்தும் தூய மூலப்பொருள்களைக் கொண்டிருப்பது மிகவும் முக்கியமானதாக இருந்தது. மின்னணுச் சாதனங்கள் அவற்றின் ஆரம்ப கட்டங்களில், மூலப்பொருள்களில் உள்ள குறைபாடுகள் காரணமாக குறைந்த நம்பகத்தன்மையையும் செயல்திறனையும் கொண்டிருந்தன. கிட்டத்தட்ட குறைபாடற்ற படிகங்களைப் பெறுவதற்கான ஒரு வழியை வழங்குவதன் மூலம், சோக்ரால்ஸ்கி அந்தப் பிரச்னைக்குத் தீர்வு காண உதவினார்.

வெப்பநிலைக் கட்டுப்பாடு, தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டபோதிலும், அந்தக் கண்டுபிடிப்பின் பின்னணியில் இருந்த அடிப்படைக் கொள்கை மாறாமல் இருந்தது. அதாவது, உருகிய நிலையிலிருந்து ஒரு படிகத்தை வெளியே எடுப்பதற்கான ஒரு பெரிய நுட்பத்தை அன்று அவர் ஆய்வகத்தில் நடைபெற்ற சிறிய தவறுதான் வழங்கியது.