ஒலியால் குளிர்விக்கும் கருவி!

சமீபத்திய தமிழக வெயில், ராகுல் திராவிட் டெஸ்ட் மேட்சில் நின்று ஆடுவதுபோல அருமையாக நம்மையெல்லாம் வைத்து செய்தது. ஏஸியும் ஐஸ் வாட்டரும் இல்லையெனில், நம்மில் முக்கால்வாசிப் பேர் ஸ்தம்பித்திருப்போம். குளிர்வித்தல் நம் மின்சாரக் கட்டணத்தில் பெரும்பகுதியை அடைக்கிறது. வீடுகளில் மனிதர்களுக்கு மட்டும்தான் குளிர்சாதனம். அலுவலகங்களில் குளிர்சாதனம் போடுவது, வேலை செய்பவர்கள் மேலுள்ள கரிசனத்தால் அல்ல. கம்ப்யூட்டர்கள் சூடாகிவிடக்கூடாது என்பதுதான்.

சர்வர் ரூம்கள் எனப்படும் ஒரு வலைதளத்தின் ஒட்டுமொத்த தகவலையும் தன்னகத்தே வைத்துக்கொண்டு, கேட்கும் கணிகளுக்கெல்லாம் வாரி வழங்கும் கணினிகள் இருக்கும் அறை சுமார் பதினாறு டிகிரி ஜில்லாப்பில் இருக்கும். மென்பொருள் மற்றும் இணையம் தொடர்பான நிறுவனங்களில் இந்த குளிர்வித்தலுக்கான உட்கட்டமைப்புக்கு பெருந்தொகையை செலவழிக்கிறார்கள். நாம் இணையத்தில், பேஸ்புக்கில், வாட்ஸாப்பில் அடிக்கிற ஜல்லிக்கு, அமெரிக்காவில் ஏதோ ஓர் இடத்தில் ஏஸிக்கள் ராப்பகலாய் ஓடிக்கொண்டிருக்கின்றன.

நாம் பயன்படுத்தும் குளிர்சாதன இயந்திரங்களின் அடிப்படைக் கோட்பாடு ஒன்றே ஒன்றுதான். ஆவியாதல், குளிர்ச்சியை ஏற்படுத்தும் என்பதுதான் அது. க்ளோரோஃப்ளூரோ கார்பன் அல்லது ஹைட்ரோஃப்ளூரோ கார்பன் வகையைச் சேர்ந்த வாயுக்கள், வீட்டுக்குள் இருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சி வெளியே கக்குகின்றன. இந்த வாயுக்கள் ஓசோன் படலத்தை ஓட்டையாக்குபவை. மேலும், இந்தக் கருவிகள் நகரும் பாகங்களை உடையவை. ஹும் என்ற சத்தத்தோடு உறுமியபடி ஓடுகிற கம்ப்ரஸர், அசையும் பாகங்களைக் கொண்டது. அசையும் பாகத்தைக் கொண்ட கருவிகள் ஆற்றலை நிறைய வீணடிக்கும். அப்படியென்றால், நம் குளிர்சாதனக் கருவிகள் ஆற்றலை வீணடிக்கின்றன. இதற்கு மாற்றாய் என்ன செய்ய முடியும். கொஞ்சம் கூச்சல் போடலாம் வாருங்கள்.

ஒலி ஒரு அலை. அந்த அலைவடிவம் நீரில் கல்லைப் போட்டால் வருவது போன்ற அலைவடிவம் இல்லை. ஹார்மோனியப் பெட்டியின் சுருதி கூட்டும் பகுதியைப்போல, சில இடங்களில் சுருங்கியும், சில இடங்களில் விரிந்தும் இருக்கும். ஒலி உருவாகும் இடத்தில் இருந்து, பஸ்ஸில் டிக்கெட்டுக்காக நெட்டித் தள்ளிக்கொண்டு வரும் கண்டக்டர்கள்போல, கடந்துபோகும் ஊடகத்தை அசைக்கும். அப்படி அசையும்போது, சில பகுதிகளில் ஊடகத்தின் மூலக்கூறுகள் ஒன்றோடொன்று நெருக்கப்படும். சில இடங்களில் ஒன்றிலிருந்து ஒன்று விலக்கப்படும். அப்படிப்பட்ட ஒரு அலையை நெட்டலை (longitudinal wave) என்பார்கள். நெட்டலையில் நெருக்கமான இடங்கள் நெருக்கம் (compression) என்றும், தள்ளித்தள்ளி இருக்கும் பகுதிகளுக்கு நெகிழ்வு (rarefaction) என்றும் சொல்வார்கள்.

அவ்வாறு விலக்கப்படும்போது, அந்த இடத்தில் சட்டென்று குளிர்ச்சி தோன்றும். ஒன்றோடொன்று இறுக்கப்படும்போது அந்த இடத்தில் வெப்பம் தோன்றும். இந்தக் குளிர்ச்சியை நாம் குளிர்வித்தலுக்குப் பயன்படுத்தமுடியும். இந்த விளைவுக்குப் பெயர், தெர்மோ அக்கௌஸ்டிக் ஹீட்டிங்/கூலிங் (thermoacoustic heating/cooling).

முதலில், அதற்கு ஒரு நிலை ஒலி அலையை (standing wave) உருவாக்க வேண்டும். ஒரு மூடப்பட்ட குழாயினுள் சத்தம் இருபுறமும் மாறி மாறி எதிரொலித்து, அந்த குழாய்க்குள் ஆங்காங்கே நெகிழ்வும் நெருக்கமாய் அமைந்து, அந்த நிலை அலை உருவாகி இருக்கும். நெருக்கத்தில் அதிக வெப்பநிலையும், நெகிழ்வுகளில் குறைந்த வெப்பநிலையும் இருக்கும். ஆனால், வெறுமனே அதை குழாய்க்குள் வைத்துக்கொண்டு என்ன செய்வது? அதை வெளியில் கொண்டுவந்தால்தானே குளிர்விக்க முடியும். அதற்காக, வெப்பமாற்றிகள் (heat exchangers) வைக்க வேண்டும். ஒலி நகரும் திசைக்கு செங்குத்தாக மெல்லிய உலோகத் தகடுகளை வைத்தால், உள்ளே உருவாகும் வெப்ப மாறுதல்களை அந்தத் தகடுகள் வெளியே கடத்தும்.

இம்மாதிரியான ஒலியால் இயங்கும் குளிர்விப்பான்களை, Ben & Jerry என்னும் ஐஸ்கிரீம் விற்கும் நிறுவனம், இம்மாதிரி ஒலியால் இயங்கும் குளிர்விப்பானை தன் கடை ஒன்றில் பொருத்தியிருக்கிறது.

நம்மூரில் அப்படிச் செய்தால், ஒரு இடத்துக்கு தனியே ஏஸி போட வேண்டாம்.

ஆம், அதுதான்… சட்டசபை!