കോഴിക്കോട്ട് ഞങ്ങളുടെ കോളനിക്കടുത്തുള്ള റോഡിലൂടെ മിക്കവാറും ദിവസങ്ങളില് ഒരു മഹിന്ദ്ര റീവ ഇലക്ട്രിക് കാര് പോകുന്നതു കാണാം. രണ്ടുപേര്ക്കിരിക്കാവുന്ന ആ വാഹനം കുറെക്കാലമായി ഇതിലേ ഓടുന്നു. ഓരോ തവണ കാണുമ്പോഴും അത്തരം കൂടുതല് കാറുകള് നിരത്തിലെത്തുന്ന കാര്യം ഞാന് സങ്കല്പ്പിക്കാറുണ്ട്. ഇതുവരെ പക്ഷേ, നിരാശയാണ് ഫലം.
ഇലക്ട്രിക് കാറുകള്ക്ക് പെട്രോളോ ഡീസലോ വേണ്ട, അവ വായുവിനെ മലിനീകരിക്കില്ല, ആഗോളതാപനം വര്ധിപ്പിക്കില്ല. എങ്കിലും, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങള് പെരുകുന്നില്ല. ഇതിന് കാരണം അന്വേഷിച്ചാല് എത്തുക പ്രധാനമായും അതിന്റെ ബാറ്ററിലിയേക്കും ചാര്ജിങ് എന്ന തൊന്തരവിലേക്കുമായിരിക്കും. റീവ കാറിന്റെ കാര്യത്തില് ഓരോ തവണ ബാറ്ററി തീരുമ്പോഴും റീചാര്ജിങിന് അഞ്ചുമണിക്കൂര് വേണം!
അതെസമയം, ഒരു ഇലക്ട്രിക് കാര് ഹൈവേയിലൂടെ ഓടുമ്പോള് തന്നെ വയര്ലസ്സായി ചാര്ജ്ചെയ്യാന് പറ്റുന്ന കാര്യം സങ്കല്പ്പിച്ചു നോക്കൂ. മേല്പ്പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങള് ഇല്ലാതാകും. ഈ മേഖലയില് വിപ്ലവമായിരിക്കും ഫലം. ഇതിനുള്ള സാധ്യത കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് അമേരിക്കയില് സ്റ്റാന്ഫഡ് സര്വകലാശാലയിലെ ഗവേഷകര്.
ഇലക്ട്രിക് കാറുകളുടെ കാര്യത്തില് മാത്രമല്ല, വയര്ലസ്സ് ചാര്ജിങ് രംഗത്തും വലിയ മുന്നേറ്റം സാധ്യമാക്കുന്ന കണ്ടെത്തലാണ്, സ്റ്റാന്ഫഡിലെ ഇലക്ട്രിക്കല് എഞ്ചിനിയര് ഷാന്ഹുയി ഫാനും കൂട്ടരും നടത്തിയിരിക്കുന്നത്. കാറുകള് കൂടാതെ, ശരീരത്തിനുള്ളല് സ്ഥാപിക്കുന്ന മെഡിക്കല് ഉപകരണങ്ങളും ഫാക്ടറി റോബോട്ടുകളും ചലിക്കുന്ന ഗാഡ്ജറ്റുകളുമൊക്കെ വയറില്ലാതെ ചാര്ജ് ചെയ്യാന് പുതിയ കണ്ടുപിടുത്തം സഹായിക്കും.
വയറുകളുടെ സഹായമില്ലാതെ ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്തേക്ക് വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള് ശാസ്ത്രലോകം ആരംഭിച്ചിട്ട് ഒരുനൂറ്റാണ്ടിലേറെയായി. 'വൈദ്യുതിയുഗ'ത്തിന്റെ ശില്പിയെന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന നിക്കോളെ ടെസ്ല പത്തൊന്പതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനം ഈ രംഗത്ത് ചില ശ്രമങ്ങള് നടത്തിയെങ്കിലും, അപകടകരമായ ആ പരീക്ഷണങ്ങള് തുടരാനായില്ല. സുരക്ഷിതമായി കുറച്ചുദൂരമെങ്കിലും വയര്ലെസ്സായി വൈദ്യുതി എത്തിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള് വിജയിച്ചിട്ട് ഇപ്പോള് പത്തുവര്ഷമായതേയുള്ളൂ. കാന്തിക പ്രേരണം (magnetic induction) വഴി 2007ല് മസാച്യൂസെറ്റ്സ് ഇന്സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ (എം.ഐ.ടി) ഗവേഷകരാണ് വയര്ലസ്സ് വൈദ്യുതി വിദ്യ വികസിപ്പിച്ചത്. ഇലക്ട്രിക് ടൂത്ത്ബ്രഷുകളും റോബോട്ടിക് വാക്വം ക്ലീനറുകളും ശരീരത്തില് സ്ഥാപിച്ച മെഡിക്കല് ഉപകരണങ്ങളും മറ്റും ചാര്ജ് ചെയ്യാന് ഈ വിദ്യ ഇപ്പോള് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
എം.ഐ.ടി.ഗവേഷകര് കണ്ടുപിടിച്ച ടെക്നോളജിക്ക് രണ്ട് വൈദ്യുതച്ചുരുളുകള് (ഇലക്ട്രിക് കോയിലുകള്) ആവശ്യമാണ്. ആദ്യത്തേത് വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്ന പവര് ട്രാന്സ്മിറ്ററായി പ്രവര്ത്തിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് വൈദ്യുതി സ്വീകരിക്കുന്ന പവര് റിസീവറായും. ട്രാന്സ്മിറ്റര് ചുരുളിനെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുമ്പോള് അതൊരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ആ മണ്ഡലമാണ് റിസീവര് ചുരുളിലേക്ക് വൈദ്യുതി കൈമാറുക. ഇത്തരത്തില് വയര്ലസ്സായി രണ്ടുമീറ്റര് അകലെ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ബള്ബ് കത്തിക്കാമെന്ന് ഗവേഷകര് 2007ല് കാട്ടിത്തന്നു.
വയര്ലസ്സ് വൈദ്യുതിയുടെ സാധ്യകളാണ്, ഓടുന്ന കാര് ചാര്ജുചെയ്യാനുള്ള വിദ്യ കണ്ടെത്തുന്നതിലേക്ക് സ്റ്റാന്ഫഡ് ഗവേഷകരെ നയിച്ചത്. വയര്ലെസ്സ് വൈദ്യുതി കൈമാറ്റം കാര്യക്ഷമമാകാന് പല ഘടകങ്ങള് ശരിയാകേണ്ടതുണ്ട്. ട്രാന്സ്മിറ്ററിന്റെയും റിസീവറിന്റെയും വൈദ്യുത സവിശേഷതകള് അനുകൂലമായി ക്രമീകരിക്കണം, അവയുടെ സ്ഥാനം, ചെരിവ് ഒക്കെ കൃത്യമാകണം. അതുകൊണ്ട് ട്രാന്സ്മിറ്ററും റിസീവറും നിശ്ചലമായിരിക്കുക പ്രധാനമാണ്. എന്നാല് ഓടുന്ന കാറിന്റെ കാര്യത്തില് ഇത് സാധ്യമല്ല. 'ചലിക്കുന്ന ഉപകരണത്തിലേക്ക് വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കത്തക്കണമെങ്കില് വിവിധ മാനദണ്ഡങ്ങള് നിരന്തരം ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കണം. അത് ഇത്തരം സംവിധാനത്തെ സങ്കീര്ണമാക്കും'-ഷാന്ഹുയി ഫാന് പറയുന്നു.
ഇതായിരുന്നു ഫാനും കൂട്ടരും നേരിട്ട വെല്ലുവിളി. ഈ വൈതരണി മറികടക്കാന് ലളിതമായ ഒരു ഇലക്ട്രോണിക്സ് വിദ്യ രൂപപ്പെടുത്താന് അവര്ക്കായി. നിലവിലുള്ള വയര്ലസ്സ് ചാര്ജിങ് സംവിധാനത്തില് ട്രാന്സ്മിറ്റര് ചുരുളുകളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാന് റേഡിയോ തരംഗങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതിന് പകരം ഫാനും കൂട്ടരും ഒരു വോള്ട്ടേജ് ആംപ്ലിഫയര് ഉപയോഗിച്ചു. ട്രാന്സ്മിറ്റര്, റിസീവര് ചുരുളുകള് ഒരേപോലെ ഉള്ളവ (identical) ആണെങ്കില് സംവിധാനം മുഴുവന് ഒറ്റ ഫ്രീക്വന്സിയിലേക്ക് മാറുകയും ഊര്ജകൈമാറ്റക്ഷമത പരമാവധിയാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അകലം പ്രശ്നമല്ലാതായി മാറും. ക്വാണ്ടംഭൗതികത്തിലെ 'പാരിറ്റി-ടൈം സിമട്രി' (parity-time symmetry) എന്ന സങ്കല്പ്പമാണ് ഇവിടെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതെന്ന് ഗവേഷകര് പറയുന്നു. ചലിക്കുന്ന വേളയില് വൈദ്യുത കൈമാറ്റത്തിന് വേണ്ടിവരുന്ന സങ്കീര്ണമായ ട്യൂണിങ് ഒഴിവാക്കാന് ഇത് സഹായിക്കുന്നു.
'സൈദ്ധാന്തികമായി പറഞ്ഞാല്, റിചാര്ജ് ചെയ്യാന് നിര്ത്തിയിടാതെ എത്രനേരം വേണമെങ്കിലും വാഹനമോടിക്കാം'-ഫാന് പറയുന്നു. 'ഒരു ഹൈവെയിലൂടെ ഡ്രൈവ് ചെയ്യുമ്പോള് തന്നെ നിങ്ങളുടെ കാര് ചാര്ജ് ചെയ്യാനാകുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. കാറിനടിയില് സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള കമ്പിചുരുളുകള്, റേഡില് പതിപ്പിച്ച വൈദ്യുത കമ്പിച്ചുരുളുകളില് നിന്ന് ഊര്ജം സ്വീകരിക്കുന്നു'. ഒരു മില്ലിവാട്ട് വൈദ്യുതോര്ജം മാത്രമാണ് ഫാനും കൂട്ടരും പരീക്ഷണത്തില് ഉപയോഗിച്ചത്. എന്നാല് ഇലക്ട്രിക് കാറുകളുടെ കാര്യത്തില് കിലോവാട്ടുകള് തന്നെ വേണം.
എന്നുവെച്ചാല്, റോഡില് നിന്ന് കാര് ചാര്ജ് ചെയ്തുകളയാം എന്നു കരുതി പുറപ്പെടാന് സമയമായിട്ടില്ല എന്നര്ഥം. ഇതൊരു പുതിയ സാധ്യത മാത്രമാണ്, ഭാവിയെ മാറ്റിമറിക്കാവുന്ന സാധ്യത. അത് പൂര്ണതോതില് വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് നമുക്ക് കാക്കാം. ഗവേഷണറിപ്പോര്ട്ട് 'നേച്ചര് ജേര്ണലില്' (അവലംബം: സ്റ്റാന്ഫഡ് സര്വകലാശാലയുടെ വാര്ത്താക്കുറിപ്പ്).
- ജോസഫ് ആന്റണി
*മാതൃഭൂമി നഗരം പേജില് (ജൂണ് 20, 2017) പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്
