ලෝකයේ විද්‍යාඥයන් වසර ගණනාවක් සිදු කළ පර්ෙය්ෂණයන්ගේ ප්‍රතිඵල සුබවාදී කරමින් විදුලි ක්ෂේත්‍රයට නැවුම් බලාපොරොත්තුවක් එක් කිරීමට ඇමරිකානු රොචෙස්ටර් විශ්වවිද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයන් කණ්ඩායමක් සමත්ව ඇත. ඒ ආසන්න කාමර උෂ්ණත්වයේදී ක්‍රියා කරන සුපිරි සන්නායක් (Superconductor) නිපදවමිනි.
විශේෂත්වය වන්නේ මෙම පර්යේෂණය සිදු කළ විද්‍යාඥ කණ්ඩායමට නායකත්වය ලබා දීම
ශ්‍රී ලාංකික භෞතික විද්‍යාඥ ආචාර්ය රංග ඩයස් මහතා විසින් සිදු කිරීමයි. මෙම නව සොයා ගැනීම ඔවුන් විසින් පසුගියදා (14දා) නිවේද‍නය කළ අතර, එය ලෝක තාක්ෂණයේ නව පරිච්ඡේදයක් වනු ඇති බව විද්‍යාඥයන්ගේ මතයයි.
සුපිරි සන්නායකයක් යනු කුමක්ද?
විදුලිය හොඳින් සන්නායනය කිරීමට හෙවත් ගමන් කිරීමට සමත් ඕනෑම මූලද්‍රව්‍යයක් හෝ සංයෝගයක් සන්නායකයක් ලෙසින් හැඳින් වේ. විදුලි බලාගාරයේ සිට අප නිවසට විදුලිය පැමිණෙන්නේද සන්නායකයක් හරහායි. කාමර උෂ්ණත්වයේදී හොඳ සන්නායකයන් ලෙසින් ලෝහ හැඳින්විය හැක. මෙහි සන්නායන ගුණ වැඩි වීමත් සමගින් වැඩි කාර්යක්ෂමතාවකින් විදුලිය සන්නයනය කිරීමේ හැකියාව සන්නායකයකට පවතී. කිසිදු සන්නායකයක් කාමර උෂ්ණත්වය තුළදී සියයට සියයක්ම හොඳ සන්නයන ගුණ නොපෙන්වන අතර, විදුලිය සන්නයනය කිරීමට සුළු ප්‍රතිරෝධයක් හෙවත් බාධාවක් පවතී. මේ හේතුවෙන් විදුලිය ගමන් කිරීමේදී යම් ශක්තිහානියක් සිදුවන අතර, එය රත්වීමක් ලෙස අපට හඳුනාගත හැක. පරිසරයේ උෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමගින් සන්නායකයේ විදුලියට ඇති ප්‍රතිරෝධීභාවයද වැඩි වේ. මේ හේතුවෙන් සන්නායකයක් තුළින් විදුලි ධාරාවන් ගමන් කිරීමට යම් ශක්තියක් හෙවත් විභව අන්තරයක් (වෝල්ටීයතාවක්) ලබා දිය යුතු වේ. යම් හෙයකින් සන්නායකයක සියයට සියයක්ම විදුලියට ප්‍රතිරෝධය නැති කිරීමට හැකි නම් ඒය සුපිරි සන්නායකයක් ලෙසින් හැඳින්වේ. එනම් එහි විදුලිය ගමන් කිරීමට ශක්තියක් හෙවත් විභව අන්තරයක් ලබා දිය යුතු නොවන අතරම, විදුලිය ගමන් කිරීමේදී ශක්ති හානියක්ද සිදුනොවේ. මේ නිසා විදුලිය ගමන් කරවීමට ලබාදිය යුතු ශක්තියද සන්නායකයකට සාපේක්ෂව අතිශය අවම මට්ටමක පවතී. මූල්‍ය වශයෙන් මෙය ඩොලර් බිලියන ගණනක් ඉතිරි කිරීමේ මූලාරම්භයක්ද ලෙසින් හැඳින්විය හැක.
සුපිරි සන්නායක නිපදවීමේ ගැටලුව
කෙසේ වෙතත් කාමර උෂ්ණත්වය තුළ මෙම සුපිරි සන්නායකයක් නිපදවීමේ ගැටලුවට ශතවර්ෂයකට අධික කාලයක සිට විද්‍යාඥයෝ මුහුණදී සිටියහ. සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වයේ සන්නාකයක් ලෙසින් ක්‍රියාකරන මූලද්‍රව්‍යයක් සුපිරි සන්නායකයක් බවට පත්කිරීමට සෙල්සියස් අංශක සෘණ දෙසිය හැත්තෑ තුනක පමණ අධික ශීතලකට ලක් කිරීමට සිදුවීම මෙහි ප්‍රධාන ගැටලුවක් විය. අදාළ උෂ්ණත්වයේදී සුපිරි සන්නායක ගුණ පෙන්නුම් කළද, අදාළ උෂ්ණත්වය ලබාදීමට අමතර විශාල ශක්තියක් වැය වීම මෙහි ඇති ප්‍රධාන අවාසියක් විය. අනතුරුව සුපිරි සන්නායකතාව පෙන්නුම් කළ තවත් මූලද්‍රව්‍යයන් මෙන්ම මූලද්‍රව්‍ය සංයෝගයන්ද විද්‍යාඥයන් විසින් සොයා ගත්තද, ඒවාද එම ගුණ පෙන්නුම් කළේ ඉතා අවම උෂ්ණත්වයකදී වීම ගැටලුවක් විය.
පසුව අදාළ සන්නායකයන් යම් පීඩනයකට ලක් කරමින් මෙම උෂ්ණත්වය තරමක් වැඩි කිරීමට විද්‍යාඥයන් කලින් කලට සමත් වුවද එය වැඩි කළ හැකි උපරිම උෂ්ණත්වයද වූයේ සෙල්සියස් අංශක සෘණ 23ක් පමණි. ඊට වඩා වැඩි කිරීමේදී සන්නායකයේ සුපිරි සන්නායකභාවය නැති වී යයි. එමෙන්ම විද්‍යාඥයන් මෙම සුපිරි සන්නායක නිපදවීම සඳහා යොදා ගත් රසදිය, ටයිටේනියම්, වැනෙඩියම් වැනි මූලද්‍රව්‍යද ඉතා දුර්ලභ ගණයේ ලෝහ හේතුවෙන් ඒවා නිපදවා ගැනීමේ ප්‍රායෝගික ගැටලුද පැන නැගිනි.
ආචාර්ය රංගජීව ඇතුළු පිරිසගේ සුපිරි සන්නායකය
මෙම නව සොයා ගැනීම සඳහා ආචාර්ය රංගජීවයන් ඇතුළු රොචෙස්ටර් විශ්වවිද්‍යාලයේ පිරිස කාබන්, සර්ෆර් හා හයිට්‍රිජන් අඩංගු කාබනීකෘත සල්ෆර් හයිට්‍රයිඩ් භාවිත කළහ. සාපේක්ෂව සුලභ මූලද්‍රව්‍යවලින් සමන්විත මෙම සංයෝගය දියමන්ති ස්ඵටික දෙකක් ආධාරයෙන් අධික පීඩනයකට ලක් කිරීමෙන් සුපිරි සන්නායක ගුණයක් නිපදවා ගැනීමට ඔවුහු සමත් වූහ. මෙය සෙල්සියස් අංශක 15ක උෂ්ණත්වය දක්වා සුපිරි සන්නායක ගුණ පෙන්වන බව වාර්තා වේ. මෙය බටහිර රටකදී පවතින කාමර උෂ්ණත්වයට සමාන වන අතර, මෙවැනි ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කිරීම කාමර උෂ්ණත්වය තුළදී සුපිරි සන්නායකයක් නිපදවීමට විද්‍යාඥයන් තුළ කාලයක සිට තිබූ සිහිනයක් සැබෑ වීමක්ද විය.
තවමත් පවතින ගැටලු
කෙසේ නමුත් මෙම පිරිස සොයාගත් මෙම සුපිරි සන්නායකය භාවිත කිරීමේ ප්‍රායෝගික ගැටලු කිහිපයක් ඇති අතර, ඒවාට ඉක්මනින් පිළිතුරු සොයා ගැනීමටද මෙම විද්‍යාඥයන් කණ්ඩායම බලාපොරොත්තු වේ. ඉන් ප්‍රධාන වන්නේ අදාළ සන්නායකය මෙම ගුණ පෙන්නුම් කරන්නේ අතිශය ඉහළ පීඩනයකදී වීමයි. එය පැස්කල් බිලියන 267කදී තරම් ප්‍රමාණයක් වේ. එය අපගේ වායුගෝලීය පීඩනය මෙන් මිලියන දෙකක ප්‍රමාණයක් මෙන්ම පෘථිවියේ මධ්‍යයයේ ඇති අධික පීඩනය මෙන් තුනෙන් දෙකක පමණ ප්‍රමාණයකි.
ඒ හේතුවෙන් මෙම කණ්ඩායමේ මීළඟ ඉලක්කය වන්නේ වායුගෝලීය පීඩනය තුළ මෙම සුපිරි සන්නායකය භාවිත කිරීමට වැඩිදියුණු කිරීම හා මෙය විශාල වශයෙන් නිපදවා ගැනීමයි. එසේ වුවහොත් එය ලෝකයේ තාක්ෂණයේ නව පිටුවක් පෙරළනු ඇති බව ඔවුන්ගේ මතයයි.
ආචාර්ය රංග ඩයස් පිළිබඳව
ශ්‍රී ලංකාවේ උපත ලැබූ ආචාර්ය රංග ඩයස් මහතා මේ වනවිට ඇමරිකාවේ වොෂිංටන්හි රොචෙස්ටර් විශ්වවිද්‍යාලයේ සහකාර මහාචාර්යවරයෙකු ලෙසින් සිය පර්යේෂණ කටයුතු හා ඉගැන්වීම් සිදු කරයි. කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලයේ භෞතික විද්‍යා අධ්‍යයනාංශයෙන් සිය මූලික උපාධිය සම්පූර්ණ කළ හෙතෙම 2007 වර්ෂයේදී සිය ආචාර්ය උපාධිය වෙනුවෙන් වොෂිංටන් ජනපදයේ විශ්වවිද්‍යාලය වෙත සම්බන්ධ විය. එහිදී ඔහු 2013 වර්ෂයේදී සිය ආචාර්ය උපාධිය සම්පූර්ණ කළේය.
