ହଜାର ହଜାର ବର୍ଷ ଧରି ପ୍ରାକୃତିକ କାଠ ଏବଂ ଧାତୁ ମଣିଷ ପାଇଁ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ ନିର୍ମାଣ ସାମଗ୍ରୀ ହୋଇଆସିଛି। ଆମେ ଯେଉଁ କୃତ୍ରିମ ପଲିମରଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ କହୁଛୁ ତାହା ଏକ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଉଦ୍ଭାବନ ଯାହା 20 ଶତାବ୍ଦୀରେ ବିସ୍ଫୋରଣ ହୋଇଥିଲା।
ଧାତୁ ଏବଂ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଉଭୟର ଏପରି ଗୁଣ ଅଛି ଯାହା ଶିଳ୍ପ ଏବଂ ବାଣିଜ୍ୟିକ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ। ଧାତୁଗୁଡ଼ିକ ଦୃଢ଼, କଠୋର ଏବଂ ସାଧାରଣତଃ ବାୟୁ, ପାଣି, ଉତ୍ତାପ ଏବଂ ନିରନ୍ତର ଚାପ ପ୍ରତି ସ୍ଥିର। ତଥାପି, ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକୁ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ପରିଷ୍କାର କରିବା ପାଇଁ ସେମାନଙ୍କୁ ଅଧିକ ସମ୍ବଳ (ଯାହାର ଅର୍ଥ ଅଧିକ ମହଙ୍ଗା) ଆବଶ୍ୟକ। ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ କମ୍ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଆବଶ୍ୟକ କରୁଥିବା ବେଳେ ଧାତୁର କିଛି କାର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରେ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ବହୁତ ଶସ୍ତା। ସେମାନଙ୍କର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରାୟ ଯେକୌଣସି ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ କଷ୍ଟମାଇଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ। ତଥାପି, ଶସ୍ତା ବାଣିଜ୍ୟିକ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଭୟଙ୍କର ଗଠନମୂଳକ ସାମଗ୍ରୀ ତିଆରି କରେ: ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ଏକ ଭଲ ଜିନିଷ ନୁହେଁ, ଏବଂ କେହି ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଘରେ ରହିବାକୁ ଚାହାଁନ୍ତି ନାହିଁ। ଏହା ସହିତ, ସେଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ ଜୀବାଶ୍ମ ଇନ୍ଧନରୁ ପରିଷ୍କୃତ ହୋଇଥାଏ।
କିଛି ପ୍ରୟୋଗରେ, ପ୍ରାକୃତିକ କାଠ ଧାତୁ ଏବଂ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ସହିତ ପ୍ରତିଯୋଗିତା କରିପାରେ। ଅଧିକାଂଶ ପାରିବାରିକ ଘର କାଠ ଫ୍ରେମିଂରେ ନିର୍ମିତ। ସମସ୍ୟା ହେଉଛି ଯେ ପ୍ରାକୃତିକ କାଠ ଅତ୍ୟଧିକ ନରମ ଏବଂ ଅଧିକାଂଶ ସମୟରେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଏବଂ ଧାତୁକୁ ବଦଳାଇବା ପାଇଁ ପାଣି ଦ୍ୱାରା ସହଜରେ କ୍ଷତିଗ୍ରସ୍ତ ହୁଏ। ମ୍ୟାଟର ଜର୍ଣ୍ଣାଲରେ ପ୍ରକାଶିତ ଏକ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ପତ୍ର ଏହି ସୀମାବଦ୍ଧତାକୁ ଅତିକ୍ରମ କରୁଥିବା ଏକ କଠିନ କାଠ ସାମଗ୍ରୀର ସୃଷ୍ଟି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରେ। ଏହି ଗବେଷଣା କାଠ ଛୁରୀ ଏବଂ ନଖ ସୃଷ୍ଟିରେ ପରିଣାମ ପାଇଲା। କାଠ ଛୁରୀ କେତେ ଭଲ ଏବଂ ଆପଣ ଏହାକୁ ଶୀଘ୍ର ଯେକୌଣସି ସମୟରେ ବ୍ୟବହାର କରିବେ?
କାଠର ତନ୍ତୁମୟ ଗଠନ ପ୍ରାୟ 50% ସେଲୁଲୋଜ୍ ଧାରଣ କରିଥାଏ, ଯାହା ଏକ ପ୍ରାକୃତିକ ପଲିମର ଯାହା ତତ୍ତ୍ୱଗତ ଭାବରେ ଭଲ ଶକ୍ତି ଗୁଣ ସହିତ ରହିଥାଏ। କାଠ ଗଠନର ଅବଶିଷ୍ଟ ଅଧା ମୁଖ୍ୟତଃ ଲିଗ୍ନିନ୍ ଏବଂ ହେମିସେଲୁଲୋଜ୍ ଅଟେ। ସେଲୁଲୋଜ୍ ଲମ୍ବା, କଠିନ ତନ୍ତୁ ଗଠନ କରେ ଯାହା କାଠକୁ ଏହାର ପ୍ରାକୃତିକ ଶକ୍ତିର ମେରୁଦଣ୍ଡ ପ୍ରଦାନ କରେ, ହେମିସେଲୁଲୋଜ୍ ର କମ୍ ସୁସଙ୍ଗତ ଗଠନ ଥାଏ ଏବଂ ତେଣୁ କାଠର ଶକ୍ତିରେ କୌଣସି ଅବଦାନ ରଖେ ନାହିଁ। ଲିଗ୍ନିନ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍ ତନ୍ତୁ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ପୂରଣ କରେ ଏବଂ ଜୀବନ୍ତ କାଠ ପାଇଁ ଉପଯୋଗୀ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। କିନ୍ତୁ ମଣିଷ କାଠକୁ ସଙ୍କୁଚିତ କରିବା ଏବଂ ଏହାର ସେଲୁଲୋଜ୍ ତନ୍ତୁଗୁଡ଼ିକୁ ଅଧିକ କଡ଼ା ଭାବରେ ବାନ୍ଧିବା ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟରେ, ଲିଗ୍ନିନ୍ ଏକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ହୋଇଗଲା।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ, ପ୍ରାକୃତିକ କାଠକୁ ଚାରୋଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ କଠିନ କାଠ (HW) ରେ ପରିଣତ କରାଯାଇଥିଲା। ପ୍ରଥମେ, କାଠକୁ ସୋଡିୟମ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ସୋଡିୟମ ସଲଫେଟରେ ଫୁଟାଯାଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା କିଛି ହେମିସେଲୁଲୋଜ୍ ଏବଂ ଲିଗ୍ନିନ୍ ବାହାର କରିଦିଆଯାଏ। ଏହି ରାସାୟନିକ ଚିକିତ୍ସା ପରେ, କାଠକୁ ଘରର ତାପମାତ୍ରାରେ କିଛି ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ପ୍ରେସରେ ଚାପି ରଖି ଘନ କରାଯାଏ। ଏହା କାଠରେ ଥିବା ପ୍ରାକୃତିକ ଫାଙ୍କ କିମ୍ବା ଛିଦ୍ରକୁ ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ସଂଲଗ୍ନ ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ ତନ୍ତୁ ମଧ୍ୟରେ ରାସାୟନିକ ବନ୍ଧନକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ଏହା ପରେ, କାଠକୁ ଘନକରଣ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କରିବା ପାଇଁ ଆଉ କିଛି ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 105° C (221° F) ରେ ଚାପ ଦିଆଯାଏ, ଏବଂ ତାପରେ ଶୁଖାଯାଏ। ଶେଷରେ, କାଠକୁ 48 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଖଣିଜ ତେଲରେ ବୁଡ଼ାଇ ଦିଆଯାଇଥାଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଉତ୍ପାଦକୁ ଜଳପ୍ରତିରୋଧୀ କରାଯାଇପାରିବ।
ଏକ ଗଠନାତ୍ମକ ସାମଗ୍ରୀର ଏକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ହେଉଛି ଇଣ୍ଡେଣ୍ଟେସନ୍ କଠୋରତା, ଯାହା ବଳ ଦ୍ୱାରା ଚାପି ଦେଲେ ବିକୃତି ପ୍ରତିରୋଧ କରିବାର କ୍ଷମତାର ଏକ ମାପ।ହୀରା ଇସ୍ପାତ ଅପେକ୍ଷା କଠିନ, ସୁନା ଅପେକ୍ଷା କଠିନ, କାଠ ଅପେକ୍ଷା କଠିନ ଏବଂ ପ୍ୟାକିଂ ଫୋମ ଅପେକ୍ଷା କଠିନ। ଜୀମା ବିଜ୍ଞାନରେ ବ୍ୟବହୃତ ମୋହସ୍ କଠୋରତା ପରି କଠୋରତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଅନେକ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପରୀକ୍ଷା ମଧ୍ୟରୁ ବ୍ରିନେଲ୍ ପରୀକ୍ଷା ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ଏହାର ଧାରଣା ସରଳ: ଏକ କଠିନ ଧାତୁ ବଲ୍ ବିୟରିଂକୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବଳ ସହିତ ପରୀକ୍ଷା ପୃଷ୍ଠରେ ଚାପି ଦିଆଯାଏ। ବଲ୍ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ବୃତ୍ତାକାର ଇଣ୍ଡେଣ୍ଟେସନ୍ ର ବ୍ୟାସ ମାପ କରନ୍ତୁ। ବ୍ରିନେଲ୍ କଠୋରତା ମୂଲ୍ୟ ଏକ ଗାଣିତିକ ସୂତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରି ଗଣନା କରାଯାଏ; ମୋଟାମୋଟି ଭାବରେ କହିବାକୁ ଗଲେ, ବଲ୍ ଯେତେ ବଡ଼ ଗାତ ଆଘାତ କରେ, ସାମଗ୍ରୀ ସେତେ ନରମ ହୁଏ। ଏହି ପରୀକ୍ଷାରେ, HW ପ୍ରାକୃତିକ କାଠ ଅପେକ୍ଷା 23 ଗୁଣ କଠିନ।
ଅଧିକାଂଶ ଅପରିଶୋଧିତ ପ୍ରାକୃତିକ କାଠ ପାଣି ଶୋଷି ନେବ। ଏହା କାଠକୁ ବିସ୍ତାର କରିପାରେ ଏବଂ ଶେଷରେ ଏହାର ଗଠନାତ୍ମକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ନଷ୍ଟ କରିପାରେ। ଲେଖକମାନେ HW ର ଜଳ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଦୁଇ ଦିନିଆ ଖଣିଜ ସୋକ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ଯାହା ଏହାକୁ ଅଧିକ ଜଳଫୋବିକ୍ ("ପାଣିକୁ ଭୟ କରେ") କରିଥାଏ। ଜଳଫୋବିସିଟି ପରୀକ୍ଷାରେ ଏକ ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ପାଣିର ଏକ ବୁନ୍ଦା ରଖିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ପୃଷ୍ଠ ଯେତେ ଅଧିକ ଜଳଫୋବିକ୍ ହେବ, ଜଳ ବିନ୍ଦୁ ସେତେ ଅଧିକ ଗୋଲାକାର ହେବ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଏକ ଜଳଫିଲିକ୍ ("ଜଳ-ପ୍ରିୟ") ପୃଷ୍ଠ ବୁନ୍ଦାଗୁଡ଼ିକୁ ସମତଳ ଭାବରେ ବିସ୍ତାର କରେ (ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ଅଧିକ ସହଜରେ ପାଣି ଶୋଷିତ କରେ)। ତେଣୁ, ଖଣିଜ ସୋକ୍ କେବଳ HW ର ଜଳଫୋବିସିଟିକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି କରେ ନାହିଁ, ବରଂ କାଠକୁ ଆର୍ଦ୍ରତା ଶୋଷଣ କରିବାରୁ ମଧ୍ୟ ବାଧା ଦିଏ।
କିଛି ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପରୀକ୍ଷାରେ, HW ଛୁରୀଗୁଡ଼ିକ ଧାତୁ ଛୁରୀଗୁଡ଼ିକ ଅପେକ୍ଷା ଟିକିଏ ଭଲ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲେ। ଲେଖକମାନେ ଦାବି କରିଛନ୍ତି ଯେ HW ଛୁରୀ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଭାବରେ ଉପଲବ୍ଧ ଛୁରୀଗୁଡ଼ିକ ଅପେକ୍ଷା ପ୍ରାୟ ତିନି ଗୁଣ ତୀକ୍ଷ୍ଣ। ତଥାପି, ଏହି ଆକର୍ଷଣୀୟ ଫଳାଫଳ ପାଇଁ ଏକ ସତର୍କତା ରହିଛି। ଗବେଷକମାନେ ଟେବୁଲ ଛୁରୀଗୁଡ଼ିକ ତୁଳନା କରୁଛନ୍ତି, କିମ୍ବା ଯାହାକୁ ଆମେ ବଟର ଛୁରୀ କହିପାରିବୁ। ଏଗୁଡ଼ିକ ବିଶେଷ ତୀକ୍ଷ୍ଣ ହେବା ପାଇଁ ଉଦ୍ଦିଷ୍ଟ ନୁହେଁ। ଲେଖକମାନେ ସେମାନଙ୍କର ଛୁରୀ ଏକ ଷ୍ଟେକ୍ କାଟିବାର ଏକ ଭିଡିଓ ଦେଖାନ୍ତି, କିନ୍ତୁ ଜଣେ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବୟସ୍କ ବ୍ୟକ୍ତି ହୁଏତ ଧାତୁ କଣ୍ଟାର ନୀରସ ପାର୍ଶ୍ୱ ସହିତ ସମାନ ଷ୍ଟେକ୍ କାଟିପାରିବେ, ଏବଂ ଏକ ଷ୍ଟେକ୍ ଛୁରୀ ବହୁତ ଭଲ କାମ କରିବ।
କ’ଣ କ’ଣ? ଗୋଟିଏ HW କ’ଣ କ’ଣ କ’ଣ? ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ତିନୋଟି ପଟାର ଏକ ଗଦାରେ ଗୋଟିଏ HW କ’ଣ ସହଜରେ ବନ୍ଧାଯାଇପାରିବ, ଯଦିଓ ଏହା ଲୁହା କ’ଣ ତୁଳନାରେ ଆପେକ୍ଷିକ ସହଜତା ପରି ବିସ୍ତୃତ ନୁହେଁ। କାଠ କ’ଣ କ’ଣ କ’ଣ ତାହା ପରେ କ’ଣ କ’ଣ ତାହା ଲୁହା କ’ଣ ପରି ସମାନ କଠିନତା ସହିତ କ’ଣ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଛିଣ୍ଡି ପକାଇବ ତାହା ପ୍ରତିରୋଧ କରି ଏକତ୍ର ଧରିପାରିବ। ତଥାପି, ସେମାନଙ୍କର ପରୀକ୍ଷାରେ, ଉଭୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବୋର୍ଡଗୁଡ଼ିକ କୌଣସି ଏକ କ’ଣ ବିଫଳ ହେବା ପୂର୍ବରୁ ବିଫଳ ହୋଇଥିଲେ, ତେଣୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ କ’ଣଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇନଥିଲା।
HW ନଖ କ’ଣ ଅନ୍ୟ ଉପାୟରେ ଭଲ? କାଠ ପେଗ୍ଗୁଡ଼ିକ ହାଲୁକା, କିନ୍ତୁ ଗଠନର ଓଜନ ମୁଖ୍ୟତଃ ଏହାକୁ ଏକାଠି ଧରି ରଖୁଥିବା ପେଗ୍ଗୁଡ଼ିକର ପରିମାଣ ଦ୍ୱାରା ଚାଳିତ ହୁଏ ନାହିଁ। କାଠ ପେଗ୍ଗୁଡ଼ିକ କଳଙ୍କି ଲାଗିବ ନାହିଁ। ତଥାପି, ଏହା ପାଣି କିମ୍ବା ଜୈବ ବିଘଟିତ ହେବ ନାହିଁ।
ଲେଖକ ପ୍ରାକୃତିକ କାଠ ଅପେକ୍ଷା କାଠକୁ ଅଧିକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି ଏଥିରେ କୌଣସି ସନ୍ଦେହ ନାହିଁ। ତଥାପି, କୌଣସି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କାମ ପାଇଁ ହାର୍ଡୱେରର ଉପଯୋଗିତା ପାଇଁ ଆହୁରି ଅଧ୍ୟୟନ ଆବଶ୍ୟକ। ଏହା କ'ଣ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ପରି ଶସ୍ତା ଏବଂ ସମ୍ବଳହୀନ ହୋଇପାରେ? ଏହା କ'ଣ ଶକ୍ତିଶାଳୀ, ଅଧିକ ଆକର୍ଷଣୀୟ, ଅସୀମ ପୁନଃବ୍ୟବହାରଯୋଗ୍ୟ ଧାତୁ ବସ୍ତୁ ସହିତ ପ୍ରତିଯୋଗିତା କରିପାରିବ? ସେମାନଙ୍କର ଗବେଷଣା ଆକର୍ଷଣୀୟ ପ୍ରଶ୍ନ ଉଠାଏ। ଚାଲୁଥିବା ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ (ଏବଂ ଶେଷରେ ବଜାର) ସେଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ତର ଦେବ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୧୩-୨୦୨୨
