இந்திய வேதியியலின் மாஸ்.. மிரட்டல்
– ஆயிஷா இரா.நடராசன்
70 ஆண்டுகளாகத் தீர்க்கப்படாமல் இருந்த ஒரு வேதியியல் புதிர் சென்னை ஐஐடி (IIT MADRAS) மற்றும் பெங்களூரின் இந்தியன் இன்ஸ்ட்டிட்யூட் ஆஃப் சயின்ஸ் விஞ்ஞானிகளால் சமீபத்தில் தீர்த்து வைக்கப்பட்டிருக்கிறது.. என்றால் நம்ப முடிகிறதா. உலகமே இதைத்தான் இப்போது பேசிக் கொண்டிருக்கிறது. வழக்கம்போல் நம்முடைய நாட்டில் பத்திரிகைகள் அனைத்தும் மவுனமே சாதிக்கின்றன.. அவர்களைப் பொறுத்தவரையில் நடக்காத பாராளுமன்றம்.. நாற்றம் எடுக்கும் சொல்லாடல்களால் சாடிக்கொள்ளும் சட்டமன்றம் போதுமானதாக உள்ளது.. அதற்கே நேரம் போதவில்லை..
கார்பன் அதாவது கறி இல்லாமல் உருவான மூலக்கூறு சாண்ட்விச் இந்திய விஞ்ஞானிகளின் வரலாற்றுச் சாதனை.. வேதியியல் உலகில் சில கேள்விகளுக்கு விடை கிடைக்க ஒரே ஒரு பரிசோதனை போதும்.. சில கேள்விகளுக்கான விடை சில நாட்களில் கிடைத்த விடும் ஆனால் அது சில கேள்விகள் விடை கிடைக்க பல ஆண்டுகள் ஆகலாம்.. ஒரு கேள்வி எழுப்பப்பட்டு அதற்கான விடையை தேடுவதற்கு ஏழு தசாப்தங்கள் ஆகியிருக்கிறது என்றால் அது எவ்வளவு கடினமான ஒரு கேள்வியாக இருந்திருக்க வேண்டும்.. அதைக் குறித்துத்தான் இந்தக் கட்டுரையில் நாம் பார்க்க இருக்கிறோம். அந்த கேள்வியை உருவானது மட்டுமல்ல அதற்கு அற்புதமான ஒரு விடையை இத்தனை ஆண்டுகள் கழித்து கண்டுபிடித்து வேதியியல் உலகத்தின் போக்கையே மாற்றி அமைத்திருக்கிறது என்றால் இந்திய வேதியியல் சாதனை உலகைப் பொறுத்தவரையில் ஒரு மாஸ் மிரட்டல்!
இது ஒரு சாதாரண அறிவியல் பிரச்சினை அல்ல. ஒரு தலைமுறையில் இருந்து இன்னொரு தலைமுறைக்கு கடந்து செல்லுகின்ற அறிவியல் கேள்வியாக இது மாறி விடுகிறது. இத்தகைய ஒரு கேள்வியை தான் 70 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக வேதியியல் உலகம் விவாதித்துக் கொண்டிருந்தது பல சோதனைகள் தோல்வியில்தான் முடிந்தன ஆனால்2026 ஆண்டில் இந்திய விஞ்ஞானிகள் விடை கண்டுபிடித்துள்ளனர் சென்னையில் உள்ள இந்திய தொழில்நுட்பக் கழகம் மற்றும் பெங்களூரில் உள்ள இந்திய அறிவியல் கழகம் ஆகிய இரு நிறுவனங்களின் விஞ்ஞானிகள் இணைந்து இந்த சாதனையை நிகழ்த்தியிருக்கிறார்கள்.. என்பதை அறிந்தபோது நான் சிலிர்த்துப் போனேன்.
அவர்களின் ஆய்வுக்கட்டுரை உலகின் முன்னணி அறிவியல் இதழான சயின்ஸ் இதழில் சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்டது.. இதன் கதை என்ன இப்போது சுருக்கமாகப் பார்ப்போம்.
இந்த கதையை புரிந்து கொள்ள நாம் 1950களுக்கு செல்ல வேண்டும். 1951 ஆம் ஆண்டில் வேதியியல் உலகையே வியக்க வைத்த ஒரு புதிய மூலக்கூறு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.. அதன் பெயர் ஃபெரோசின்- FERROCENE.
இதன் மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு Fe(C5H5)2. இதை ஒரு சாண்ட்விச் மூலக்கூறு என்று அழைக்கிறார்கள். மைய அணு ஒரு இரும்பு அயனி(Fe) + இரண்டு ஆக்சிஜனேற்ற நிலை.. இதுதான் ஃபெரோசின்.. ஈந்தனைவிகள். இரண்டு தள சைக்லோபெண்டாடைஈனைல் என்று அழைக்கிறார்கள். இதுதான் எதிர்மின் அயனிகள்..(C5H-5( )… இணையான கார்பன் வளையங்களுக்கு மத்தியில் இரும்பு அணு சிக்கி கொண்டிருக்கும் ஒரு சாண்ட்விச் அமைப்பு இது.
ஃபெரோசின் ஏன் முக்கியமானது? அது உலோக அணுக்கருகளுக்கும் கார்பன் கொண்ட மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையிலான பிணைப்புகளைப் புரிந்துகொள்ள வேதியியலாளர்களுக்கு ஒரு புதிய பாதையைத் திறந்துவிட்டது. இதன்மூலம் ஆர்கனோ மெட்டாலிக் வேதியியல் அல்லது கரிம உலோக வேதியியல் என்கிற ஒரு புதிய துறை உருவானது.. ஃபெரோசீனின் அமைப்பு வேதியியலில் அப்போது நிலவிய பல கருத்துருக்களுக்கு சவால் விடுத்தது.. ஒரு உலோக அணுவை இரண்டு வளையங்கள் சாண்ட்விச்ச செய்வது போன்ற இந்த அமைப்பு வேதியியலின் மிக அழகான முரக்கூறு கட்டமைப்புகளில் ஒன்றாக மாறியது.
ஒரு கட்டத்தில் வேதியியலாளர்கள் மிகத் துணிச்சலான ஒரு கேள்வியை எழுப்பிக் கொண்டனர். இந்த சாண்ட்விச் அமைப்பு உருவாக கார்பன் உண்மையிலேயே தேவையா.. கார்பன் இல்லாமல் இதே போன்ற மூலக்கூறை உருவாக்க முடியுமா? நடுவில் ஒரு உலோக அணு இருக்க வேண்டும். அதன் இருபுறமும் வளையங்கள் இருக்க வேண்டும் ஆனால் இந்த வளையங்களில் ஒரு கார்பன் அணு கூட இருக்கக்கூடாது.. இதை அடைந்து காட்டுவதுதான் உலகின் அடுத்த சவாலாக ஏற்றுக் கொள்ளப்பட்டது.
இந்திய வேதியியலுக்கு சவால் புதிதல்ல.. நான் ஆதிகால வேதகால வேதியியல் என்றெல்லாம் உளறுவது கிடையாது.. காலனித்துவ ஆண்டுகள் மற்றும் அதற்குப் பிந்தைய காலங்கள். நாம் அற்புதமான தேசிய ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களை கட்டியெழுப்பியிருக்கிறோம் அறிவியல் கொள்கைகளை வடிவமைத்து கட்டமைப்பு வேதியியல் பாலிமர் அறிவியல் மற்றும் உயிர் வேதியியல் ஆகியவற்றில் உலகத் தரம் வாய்ந்த திருப்பு முனைகளை நாம் ஏற்படுத்தி இருக்கிறோம். இந்தியாவில் காலனித்துவதற்கு பிந்தைய வேதியியல் செழித்து வளர்ந்துள்ளது. ஒரு சிலவற்றைப் பார்ப்போம்.. பிறகு சவாலுக்கு திரும்புவோம்.
இந்திய ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களின் தந்தை என்று போற்றப்படுபவர் சாந்தி சொரூப பட்நாகர். அறிவியல் மற்றும் தொழிற்துறை ஆராய்ச்சி கழகத்தின் முதல் தலைமை இயக்குநராக பணியாற்றியவர் விடுதலைக்குப் பிறகு எண்ணற்ற தேசிய அறிவியல் ஆய்வகங்களுக்கு அடித்தளமிட்டவர் பாரபின் மெழுகை மணமற்றதாக மாற்றி சந்தைக்கு பொருட்களாக அவற்றை.. கொண்டு சென்றவர் பட்நாகர்.. தொழில்துறைக்கு வேதியியல் தீர்வுகள் என்று 60 கண்டுபிடிப்புகளின் வித்தகர்.. இன்றைக்கும் சீமென்னை என்று நாம் அழைக்கும் மண்ணெண்ணெய் என்பது அவரது கொடை.
வேதியியலாளர்கள் குறித்து ஒரு பட்டியல் உலகளவில் வெளியிடப்படும் பொழுதெல்லாம் அதில் இடம் பெறும் பெருமைக்குரியவர் சி என் ஆர் ராவ் (சிந்தாமணி நாகேச ராமச்சந்திர ராவ்).. திண்ம வேதியியல் மற்றும் பருப்பொருள் வேதியியல் நானோ வேதியியல் ஆகிய துறைகளில் இவர் ஒரு ஜாம்பவான்..1600க்கும் மேற்பட்ட ஆய்வுக் கட்டுரைகளில்.. ஏராளமான புத்தகங்களில் உலகெங்கிலும் அறியப்பட்டவர் இடைநிலை உலோக ஆக்சைடுகள் நானோ தொழில்நுட்பம் மற்றும் கிராஃபின் ஆகியவற்றில் விரிவாகப் பணியாற்றிக் கொண்டிருக்கிறார்.
அடுத்து நாம் ரகுநாத் ஆனந்த மஷேல்கர் பற்றி அறிய வேண்டும் இவர் ஒரு முன்னோடி பாலிமர் விஞ்ஞானி..CSIR முன்னாள் தலைமை இயக்குனர்.. பாலிமர் வினை பொறியியல் மற்றும் பாலிமர்களில் வேதிப்பரவல் குறித்த இவரது ஆராய்ச்சிக்காக இவர் உலக அளவில் போற்றப்படுகிறார் மஞ்சள் மற்றும் வேப்பமரத்தின் பாரம்பரிய மருத்துவ பயன்பாடுகள் குறித்தான வெளிநாட்டுக் காப்புரிமைகளை ரத்து செய்வதற்கான இந்தியாவின் சட்ட போராட்டத்தை வெற்றிகரமாக நடத்திக் காட்டிய மாபெரும் போராளி.
இப்படி அடுக்கிக் கொண்டே போகலாம்.. உயிரி வேதியியல் மற்றும் தொழில்துறை வேரியல் ஆகியவற்றில் டி ஆர் சேஷாதுரி என் பங்களிப்புகள் நினைவு கூறப்பட வேண்டும் ஹர்கோபிந்த் கொரோனா முதலில் வெங்கி ராமகிருஷ்ணன் வரை நோபல் பரிசு என்பது வேதியியல் துறையில் இந்தியர்களுக்கும் வழங்கப்பட்டுள்ளது என்பதையும் நாம் பதிவு செய்ய வேண்டியிருக்கிறது இந்தியாவினுடைய வேதியியல் மருந்து தயாரிப்புத் துறையில் தொடங்கி பசுமை வேதியியல் வரை இன்றைக்கு நீண்ட வரலாறை கொண்டுள்ளது.
இப்போது நாம் தொடங்கிய பிரச்சனைக்கு திரும்புவோம்.. பெரோசின் எனும் சாண்ட்விச் மூலக்கூறு இருபுறமும் வளையங்கள் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும் ஆனால் கார்பன் அணு இருக்கக்கூடாது.. இது சாத்தியமா என்பதுதான் சவால். ஆனால் ஒரு நிலையான உண்மையான கார்பன் இல்லாத பெரோசின் போன்ற மூலக்கூறை உருவாக்குவது திரும்பத் திரும்ப தோல்வியைக் கொடுத்துக் கொண்டிருந்தது. கார்பனை மாற்றுவது ஏன் அவ்வளவு சிரமமாக இருக்கிறது?
கார்பன் வேதியியலின் மிக சிறப்பான தன்மை என்னவென்றால் அது பல்வேறு வகையான வலிமையான பிணைப்புகளை அதிவேகமாக உருவாக்கிக் கொள்கிறது.. கார்பன் நீண்ட சங்கிலிகளை உருவாக்கும். வளையங்களை உருவாக்கும். சிக்கலான முப்பரிமாண அமைப்புகளை உருவாக்கும். நிலையான மூலக்கூறுகளை உருவாக்கிக் கொள்ளும். இதனால் நவீன வேதியலின் மிகப்பெரிய பகுதி கார்பனையே சுற்றி சுற்றி கட்டமைக்கப்படுகிறது.. கார்பனுக்கு பதிலாக முதலில் போரான் முயற்சி செய்யப்பட்டது.. போரான் முற்றிலும் வேறுபட்ட வேதியியல் நடத்தையைக் கொண்டது மின்னணு குறைபாடு கொண்ட தனிமம் போரான்.. அதன் பிணைப்புகள் கார்பனின் பிணைப்புகளில் இருந்து மிகவும் வேறுபட்டவை இதனால் கார்பன் செய்யும் ஒரு கட்டமைப்பை போரானால் செய்ய வைப்பது என்பது மிகப்பெரிய சவால்.. இப்படிப் போய்க் கொண்டிருந்த நேரத்தில் தான் இந்திய விஞ்ஞானிகள் களம் இறங்கினார்கள்.
இந்த நீண்டகால புதிரைத் தீர்க்கும் முயற்சியில் ஐ ஐ டி மெட்ராஸ், மற்றும் இந்தியன் இன்ஸ்டுட் ஆஃப் சயின்ஸ் விஞ்ஞானிகள் இணைந்தனர். ஐஐடி மெட்ராஸ் அணியை பேராசிரியர் சுந்தர கோபால் கோஷ் வழி நடத்தினார். இந்தியன் இன்ஸ்ட்டிட்யூட் ஆஃப் சயின்ஸ் பெங்களூர் முக்கிய விஞ்ஞானியாக களம் இறங்கியவர் பேராசிரியர் எழுவாதிங்கள் டி ஜெம்மிஸ் என்பவர்.
ஜெம்மீஸ் போரான் வேதியியல் போரனேஸ் கார்பனேஸ் மற்றும் எலெக்ட்ரான் பாண்டிங் போன்ற துறைகளில் பல ஆண்டுகளாக முக்கிய ஆராய்ச்சிகளை மேற்கொண்டு வந்தவர்.. சுந்தரகோபால் கோஷ் அணியின் சிறப்பு போரான்கள் மையப்படுத்திய க்ளஸ்டர் என்று அழைக்கப்படுகின்ற மெட்டலா போரென்ஸ் போன்ற சிக்கலான மூலக்கூறு அமைப்புகளை உருவாக்கி வெற்றியடைந்ததில் உள்ளது.
இந்த இரண்டு ஆராய்ச்சி அணிகளின் நீண்டகால ஒத்துழைப்புதான் இந்த புதிய கண்டுபிடிப்பின் அடித்தளமாக அமைந்தது.. பல சிக்கல்கள் உள்ளன நீங்கள் இப்படி ஒரு ஆய்வை மேற்கொண்டு செயல்படுத்திக் கொண்டிருப்பதை இந்த உலகம் அறிந்து கொண்டால் அப்படியே அதை நகலடுப்பு தன்னுடையதாக்கிக் கொண்டு அறிவித்துவிடுகிற ஆபத்துகள் இந்த 15 ஆண்டுகளாக இவர்களைத் துரத்திக் கொண்டிருக்கின்றன..
எனவே தற்போதைய சாதனை ஒரு நாள் அல்லது சில மாதங்களில் நிகழ்ந்ததல்ல பேராசிரியர் சுந்தர கோபால் கோஷ் மற்றும் பேராசிரியர் ஜெம்மிஸ் ஆகியோரின் அறிவியல் ஒத்துழைப்பு என்பது 15 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக வளர்ந்து வந்துள்ளது. போரான் அடிப்படையிலான சிக்கலான மூலக்கூறுகளை நிலைப்படுத்துவது அவற்றின் அறை அமைப்பை புரிந்துகொள்வது மற்றும் உலோகங்களுடன் அவை உருவாக்கும் பிணைப்புகளை ஆராய்வது ஆகியவை இந்த பயணத்தின் முக்கிய பகுதிகளாக இருந்தன. கடைசியில் என்ன தான் கிடைத்தது?
இந்திய விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கிய புதிய மூலக்கூறு: [Os(n5-B5H10)2]
இப்படி ஒன்றைப் பார்த்ததும் அஞ்சி ஓடுபவரா நீங்கள் பயம் தேவையில்லை. இதன் அடிப்படை அமைப்பை மிக எளிதில் புரிந்து கொள்ளலாம்..
மையத்தில் இருப்பது ஆஸ்மியம் (0SMIUM) .. அதன் இருபுறமும் போரான் மற்றும் ஹைட்ரஜன் கொண்ட வளையங்கள் உள்ளன இந்த வளையங்களில் கார்பன் இல்லை.. இது உண்மையிலேயே ஒரு பிரம்மாண்ட சாதனைதான். பெரோசீனில் கார்பன் வளையம்- இரும்பு- கார்பன் வளையம் என்று இருந்த சாண்ட்விச் உடைக்கப்பட்டுவிட்டது இந்திய விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கிய புதிய மூலக்கூறில் போரான்- ஹைட்ரஜன் வளையம்- ஆஸ்மியம்- போரான்- ஹைட்ரஜன் வளையம் என்கிற அமைப்பு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.. அதாவது கார்பன் இல்லாமலேயே ஒரு மூலக்கூறு சாண்ட்விச் உருவாக்கப்பட்டுவிட்டது.. 70 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக உலக அளவில் வேதியியலாளர்களை தொடர்ந்து திணறடித்த ஒரு கேள்விக்கான பதில் கடைசியாக எட்டப்பட்டுவிட்டது..
இந்த ஆராய்ச்சி ஒரு கட்டுரையாக மாற்றப்பட்டபொழுது ஸ்டூட்டி மஹாபாத்ரா, சுவம் சாகா, கௌரவ் ஜோஷி, ஊர்வசி குப்தா, தீபக் குமார் படேல், பேராசிரியர் எழுவாந்திகள் ஜெம்மிஸ், மற்றும் பேராசிரியர் சுந்தர் கோபால் கோஷ்.. ஆகியோர் அடங்கிய குழு ஆய்வுக் கட்டுரை சிறப்பாக எழுதி வெளியிட்டு அசத்தியது. இந்த ஆராய்ச்சி குழுவின் முக்கிய பணி.. புதிய மூலக்கூறை உண்மையிலேயே உருவாக்குவது. வெறும் வேதியியல் கோட்பாட்டை முன் வைத்தால் மட்டும் போதாது. அந்த மூலக்கூறை ஆய்வகத்தில் உருவாக்க வேண்டும் அதை தூய்மைப்படுத்த வேண்டும் அதன் அமைப்பை நிரூபிக்க வேண்டும். அதன் பண்புகளை பட்டியலிட வேண்டும் இந்த அனைத்து கட்டங்களிலும் இந்திய விஞ்ஞானிகளின் வேதியியல் பரிசோதனை வெற்றி பெற்றது.
இந்த புதிய மூலக்கூரை உருவாக்குவதற்கு எக்ஸ்ரே கிரிஸ்டலோக்ரஃபி என்று அழைக்கப்படுகின்ற படிகமாக்கல் முறை பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இதன் மூலம் அணுக்கள் ஒன்றுக்கொன்று எந்த இடத்தில் இருக்கின்றன என்பதை மிகத் துல்லியமாக அறிய முடியும். அதாவது வேதியியலாளர்கள் வெறுமனே நாங்கள் இந்த மூலக்கூறை உருவாக்கினோம் என்று கூறவில்லை. இதோ பாருங்கள் இதுதான் அந்த மூலக்கூறு.. அதன அணு அமைப்பு இதோ என்று ஆதாரத்தோடு காட்டியிருக்கிறார்கள். NMR ஸ்பெக்ட்ரோகிராஃபி உள்ளிட்ட பிற ஆய்வு முறைகளும் மூலக்கூறு தன்மையை உறுதிப்படுத்த உதவியுள்ளன. இதில் போரான் வளையம் ஆஸ்மியம் அணுவுடன் வேறுபட்ட முறையில் தொடர்பு கொண்டுள்ளது. இதன் மூலம் போரான் கார்பனில் இருந்து முற்றிலும் மாறுபட்ட விதத்தில் உலோகங்களுடன் பிணைப்புகளை உருவாக்கிக் கொள்ள முடியும் என்பதை நிரூபித்திருக்கிறார்கள்.
அதாவது இந்த ஆராய்ச்சி மூலம் ஒரு பழைய கேள்விக்கு மட்டும் விடையளிக்கவில்லை போரானின் வேதியியல் திறன்கள் குறித்த புதிய கேள்விகளையும் தற்போது இந்த ஆய்வு எழுப்பி உள்ளது.
சரி இது ஏன் வேதியியல் உலகிற்கு முக்கியமானது? கார்பன் மட்டுமே சிக்கலான மூலக்கூறு கட்டமைப்புகளை உருவாக்க முடியும் என்கிற பழைய நம்பிக்கை வாதம் பொய்த்துப் போனது. போரான் வேதியலின் முக்கிய சாத்தியங்களை திறந்து விட்டுள்ளது.. டிரான்ஸிஷன் மெட்டல்ஸ் மற்றும் போரான் ஆகியவற்றின் புதிய வகையான பிணைப்புகளை புரிந்து கொள்ள தற்போது இந்த ஆய்வு இனி தொழில்துறையை ஊக்கப்படுத்தும்.. இந்த வகையான மூலக்கூறு வேதிப்பொருட்கள் உருவாக்குவதற்கான அடிப்படை அறிவை இதன் மூலம் அவர்கள் அடைந்திருக்கிறார்கள். இதனால் புதிய வகையான நானோ பரூபொருட்கள் உருவாக்கப்படும்.
இப்படியான ஒரு சோதனையின் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட வேதிப்பொருட்களைக் கொண்டுதான் ராக்கெட் முதல் நம்முடைய கைபேசி வரை அனைத்தையும் செய்கிறார்கள்.. இந்திய அறிவியல் இந்த உலகிற்கு அடுத்த தொழில்துறை புரட்சிக்கான கதவுகளை திறந்துவிட்டிருக்கிறது என்பதுதான் உண்மை.
📚 எழுதியவர் :
✍🏻 – ஆயிஷா இரா.நடராசன்
******************************************************************************
Click to Join Telegram Group Link : https://t.me/+lyAFK8ZE0iczZjE1
Click to Join Facebook: https://www.facebook.com/Book Day – Bharathi Puthakalayam
இப்பதிவு குறித்த தங்கள் கருத்துக்களை அவசியம் கீழே உள்ள Comment Boxல் பதிவிட வேண்டுகிறோம்.
புக் டே இணையதளத்திற்கு தங்களதுநூல் அறிமுகம், கட்டுரைகள் (அறிவியல், பொருளாதாரம், இலக்கியம்), கவிதைகள், சிறுகதை என அனைத்து படைப்புகளையும், எங்களது bookday24@gmail.com மெயில் அனுப்பிட வேண்டுகிறோம்.
