বিদ্যুৎ ছাড়াই এসির মতো ঠান্ডা করবে নতুন ন্যানো ম্যাটেরিয়াল

এয়ারকন্ডিশন বা এসি ব্যবহারে বাড়ে বিদ্যুৎ বিল। অন্যদিকে এসির এতটাই দাম যে সবার কেনার সাধ্য নেই। এই সমস্যার একটি দুর্দান্ত এবং বৈপ্লবিক সমাধান আবিষ্কার করেছেন স্পেনের গবেষকরা। স্পেনের ইনস্টিটিউট অব মাইক্রো অ্যান্ড ন্যানো টেকনোলজির বিজ্ঞানীরা সম্প্রতি এমন একটি বিশেষ ন্যানো ম্যাটেরিয়াল তৈরি করেছেন, যা সূর্যের তীব্র আলোয় থাকা যেকোনো পৃষ্ঠকে এক ফোঁটা বিদ্যুৎ খরচ না করেই ঠান্ডা রাখতে সক্ষম। এই অভিনব প্রযুক্তির অনন্য ব্যবহারের ফলে যেকোনো পৃষ্ঠের তাপমাত্রা প্রায় সাড়ে বারো ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত কমে যেতে পারে, যা পুরো বিশ্বের শক্তির অপচয় রোধে এক বিরাট স্বস্তির খবর নিয়ে এসেছে।

বর্তমান বিশ্বে উৎপাদিত মোট বিদ্যুতের প্রায় কুড়ি শতাংশই কেবল ঘরবাড়ি বা নানা বস্তু ঠান্ডা রাখার কাজে খরচ হয়ে থাকে। গবেষকদের তৈরি এই নতুন ন্যানো ম্যাটেরিয়ালের বাণিজ্যিক ব্যবহার সফল হলে ভবিষ্যতে বাড়িঘর থেকে শুরু করে ব্যক্তিগত গাড়ি এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসেও এয়ার কন্ডিশনারের ওপর নির্ভরতা পুরোপুরি কমিয়ে আনা সম্ভব হবে। বিশেষ এই উপাদানটি অন্য কোনো শক্তির সাহায্য না নিয়ে সরাসরি মহাকাশে তাপ ফিরিয়ে দেওয়ার মাধ্যমে তার কাজ সম্পন্ন করে থাকে।

এই সম্পূর্ণ প্রযুক্তিটি মূলত প্যাসিভ রেডিয়েটিভ কুলিং নামক একটি বিশেষ ধারণার ওপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে। ফাইন্ডার গ্রুপের গবেষকদের এই উদ্ভাবনী গবেষণাটি পরবর্তীতে ন্যানোফোটোনিক্স নামক আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে। এই প্রযুক্তি মূলত আমাদের বায়ুমণ্ডলের একটি বিশেষ প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্যকে খুব সুন্দরভাবে কাজে লাগায়। আমাদের ইনফ্রারেড স্পেকট্রামের আট থেকে তেরো মাইক্রোমিটারের মধ্যে এমন একটি বিশেষ ব্যান্ড বা ক্ষেত্র রয়েছে, যেখান দিয়ে ভূপৃষ্ঠের তাপ সরাসরি মহাকাশে হারিয়ে যেতে পারে এবং সেই তাপ আমাদের বায়ুমণ্ডলে আর আটকে থাকে না।

গবেষকদের তৈরি এই বিশেষ উপাদানটি বায়ুমণ্ডলের এই প্রাকৃতিক পথটিতে অত্যন্ত নিখুঁতভাবে কাজ করতে পারে। এটি সূর্যের ক্ষতিকর সৌর বিকিরণকে সহজেই প্রতিফলিত করে দূরে সরিয়ে দেয়। ফলে কোনো ধরনের প্লাগ, মোটর বা কম্প্রেসরের সাহায্য ছাড়াই পৃষ্ঠটি আশপাশের স্বাভাবিক বাতাসের তুলনায় অনেক বেশি ঠান্ডা হয়ে যায়। এই বিশেষ কাজের জন্য বিজ্ঞানীরা পলিভিনাইলিডিন ফ্লোরাইড নামের একটি বিশেষ পলিমার বেছে নিয়েছেন, যা আগে থেকেই ইনফ্রারেড বিকিরণের মাধ্যমে যেকোনো বস্তু থেকে তাপ বাইরে বের করে দেওয়ার জন্য বেশ পরিচিত। এই কুলিং প্রকল্পের প্রধান গবেষক ক্রিস্টিনা ভিসেন্টে জানিয়েছেন যে এই উপাদানটি একাধিক অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্যের এক দুর্দান্ত সমন্বয় নিয়ে তৈরি করা হয়েছে।

এই উপাদানটি কেবল অত্যন্ত দক্ষতার সঙ্গেই তাপ বাইরে বের করে দিতে পারে না, বরং এটি সূর্যের ক্ষতিকর অতিবেগুনি রশ্মিও খুব সহজে সহ্য করতে পারে এবং এর পৃষ্ঠে পানি ঘেঁষতে দেয় না। এর ফলে উপাদানটির গায়ে এক ধরনের স্বয়ংক্রিয় পরিষ্কারের প্রভাব তৈরি হয়, যা যেকোনো খারাপ আবহাওয়ার মধ্যেও উপাদানটিকে সম্পূর্ণ সুরক্ষিত ও কার্যকর রাখে। এই প্রযুক্তির সবচেয়ে বড় এবং আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য হলো এর অত্যন্ত নিখুঁত ন্যানোস্কেল গঠন। গবেষক দল পলিমারটিকে অ্যানোডাইজড অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের ন্যানোপোরাস টেমপ্লেটের মধ্যে প্রবেশ করানোর মাধ্যমে একটি ত্রিমাত্রিক কাঠামো তৈরি করেছিলেন, যেখানে বিজ্ঞানীরা এর ভেতরের জ্যামিতিক গঠন অত্যন্ত নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পেরেছেন।

আরও পড়ুন: ছাদে অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল ব্যবহারে গরম কমে অর্ধেক

ন্যানোমিটার স্কেলে এই কাঠামোর নকশা তৈরি করাই এই পুরো প্রযুক্তির সাফল্যের অন্যতম প্রধান ভিত্তি। এই বিশেষ নকশার কারণেই উপাদানটির অপটিক্যাল কার্যক্ষমতা এত বেশি উন্নত হয়েছে। পলিমার ইনফিলট্রেশনের পর এই অপ্টিমাইজড উপাদানটিকে একটি অতিদ্রুত ঠান্ডা করার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যার ফলে এটি গড়ে প্রায় বিরাশি শতাংশেরও বেশি সৌর বিকিরণ সফলভাবে প্রতিফলিত করতে পারে।

তাদের এই তাত্ত্বিক ধারণাকে বাস্তবে প্রমাণ করার জন্য গবেষকরা গত বছর মাদ্রিদের ট্রেস কান্তোস এলাকার একটি ভবনের ছাদে পরীক্ষামূলকভাবে এটি প্রয়োগ করেন। পরীক্ষার শুরুতে উপাদানটিকে অতিবেগুনি আলোর মাধ্যমে বিশেষ প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যাতে এর সাদা রঙ এবং আলো প্রতিফলিত করার ক্ষমতা আরও বৃদ্ধি পায়। এরপর প্রচন্ড রোদ এবং শুষ্ক আবহাওয়ার একটি দিনে এই পরীক্ষার অত্যন্ত চমকে দেওয়ার মতো ফলাফল সামনে আসে। কোনো ধরনের প্রলেপ বা কোটিং ছাড়া অন্যান্য সাধারণ নমুনার তুলনায় এই প্রক্রিয়াজাত পৃষ্ঠটি প্রায় তেরো ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত বেশি ঠান্ডা অবস্থায় ছিল। গবেষকদের মতে, এই প্রযুক্তিটি এখনও উন্নয়নের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। তবে এই বিশেষ উপাদান তৈরির সামগ্রিক খরচ তুলনামূলকভাবে বেশ কম এবং বর্তমান শিল্প কারখানার উৎপাদন প্রক্রিয়ার সঙ্গেও এটি খুব সহজেই মানিয়ে নেওয়া সম্ভব, যা ভবিষ্যতে আমাদের বিদ্যুৎ নির্ভরতা অনেকটাই কমিয়ে দেবে।

এজেড