उल्कापिंडों में गर्मी रोकने वाली नई सामग्री का पता चला

अंतरिक्ष विज्ञान में भी कृत्रिम बुद्धिमत्ता के प्रयोग से कामयाबी

• उल्कापिंडों की जांच से इसके संकेत मिले हैं

• कॉर्बन उत्सर्जन में कमी होने का नया रास्ता

• हिट शील्ड के विकास में मददगार होगी खोज

राष्ट्रीय खबर

रांचीः ए आई ने एक उल्कापिंड के रहस्य का खुलासा किया है, जिसमें एक ऐसी सामग्री पायी गयी है जो गर्मी का विरोध करती है। क्रिस्टल और ग्लास में गर्मी-संचालन के विपरीत गुण होते हैं, जो विभिन्न प्रकार की तकनीकों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लघुकरण और दक्षता से लेकर वेस्ट-हीट रिकवरी सिस्टम के साथ-साथ एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए थर्मल शील्ड के जीवनकाल तक होते हैं।

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कोलंबिया इंजीनियरिंग में एप्लाइड फिजिक्स और एप्लाइड मैथमेटिक्स के असिस्टेंट प्रोफेसर मिशेल सिमोनसेली ने इस समस्या को फर्स्ट प्रिंसिपल्स से निपटाया है – यानी, अरस्तू के शब्दों में, पहला आधार जिससे कोई चीज ज्ञात होती है – क्वांटम यांत्रिकी के मौलिक समीकरणों से शुरू करके और मात्रात्मक सटीकता के साथ उन्हें हल करने के लिए मशीन-लर्निंग तकनीकों का लाभ उठाते हुए।

सिमोनसेली और उनके सहयोगियों, स्विस फेडरल टेक्नोलॉजी इंस्टीट्यूट ऑफ लॉज़ेन के निकोला मार्जरी और रोम के सैपिएन्ज़ा विश्वविद्यालय के फ्रांसेस्को मौरी ने हाइब्रिड क्रिस्टल-ग्लास थर्मल गुणों वाली एक सामग्री के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, और सोरबोन विश्वविद्यालय, पेरिस के एटियेन बालन, डेनियल फोरनियर और मासिमिलियानो मारंगोलो के नेतृत्व में प्रायोगिकों की एक टीम ने माप के साथ इसकी पुष्टि की।

अपनी तरह की पहली, इस सामग्री की खोज उल्कापिंडों में हुई थी और इसे मंगल ग्रह पर भी पहचाना गया है। इस व्यवहार को संचालित करने वाली मौलिक भौतिकी चरम तापमान अंतर के तहत गर्मी का प्रबंधन करने वाली सामग्रियों की हमारी समझ और डिजाइन को आगे बढ़ा सकती है – और, अधिक व्यापक रूप से, ग्रहों के थर्मल इतिहास में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है।

2019 में, सिमोनसेली, निकोला मार्जरी और फ्रांसेस्को मौरी ने एक एकल समीकरण निकाला जो क्रिस्टल और ग्लास में देखे गए विपरीत थर्मल-चालकता रुझानों को पकड़ता है – और, सबसे महत्वपूर्ण बात, थर्मोइलेक्ट्रिक्स में उपयोग की जाने वाली दोषपूर्ण या आंशिक रूप से अव्यवस्थित सामग्रियों के मध्यवर्ती व्यवहार का भी वर्णन करता है।

वेस्ट-हीट रिकवरी, पेरोव्स्काइट सौर सेल और हीट शील्ड के लिए थर्मल बैरियर कोटिंग्स के लिए। इस समीकरण का उपयोग करते हुए, उन्होंने सिलिकॉन डाइऑक्साइड से बनी सामग्रियों में परमाणु संरचना और थर्मल चालकता के बीच संबंध की जांच की, जो रेत के मुख्य घटकों में से एक है।

उन्होंने भविष्यवाणी की कि सिलिकॉन डाइऑक्साइड का एक विशेष ट्रिडाइमाइट रूप, जिसे 1960 के दशक में उल्कापिंडों के विशिष्ट के रूप में वर्णित किया गया था, एक हाइब्रिड क्रिस्टल-ग्लास सामग्री की विशेषताओं को प्रदर्शित करेगा, जिसकी थर्मल चालकता तापमान के साथ अपरिवर्तित रहती है।

आगे की जांच पर, टीम ने यह भी भविष्यवाणी की कि यह सामग्री स्टील उत्पादन के लिए भट्टियों में उपयोग की जाने वाली दुर्दम्य ईंटों में दशकों तक चलने वाली थर्मल एजिंग से बन सकती है। ट्रिडाइमाइट से प्राप्त सामग्रियों का उपयोग स्टील उत्पादन में शामिल तीव्र गर्मी को अधिक कुशलता से नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे स्टील उद्योग के कार्बन फुटप्रिंट को कम करने में मदद मिलती है।