নবায়নযোগ্য শক্তি খুব দ্রুত হারে বৃদ্ধি পাচ্ছে। আমরা ক্লিন এনার্জির কার্যকারিতা বাড়াতে অন্তত যা অবদান রাখার আশা করি তা সবথেকে উপযোগী হবে। এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জার্মানির বিজ্ঞানীদের দ্বারা তৈরি একটি আশ্চর্যজনক আবিষ্কারের ঘটনা, যারা একটি কালো প্রজাপতির ডানায় সৌর প্রযুক্তির উন্নতির চাবিকাঠি খুঁজে পেয়েছিল। এই প্রজাপতির ডানাগুলো আঁশ দিয়ে ঢাকা তারা বিস্তৃত কোণে সূর্যালোক সংগ্রহ করতে সক্ষম এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য। এই আবিষ্কারটি গবেষকদের এমন একটি কৌশল তৈরি করার অনুমতি দিয়েছে সৌর কোষের শোষণ 200% পর্যন্ত বৃদ্ধি করে.
কিন্তু কীভাবে কালো প্রজাপতির মতো ছোট পোকামাকড় নবায়নযোগ্য শক্তিতে প্রযুক্তিগত উন্নয়নের অগ্রভাগে থাকতে পারে? এই ঘটনাটি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, আসুন এই বৈপ্লবিক অগ্রগতির পিছনে গবেষণা এবং নকশাটি অনুসন্ধান করি।
কালো প্রজাপতির ডানা, অনুপ্রেরণার উৎস
দ্বারা কাজ সম্পন্ন করা হয়েছে ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (ক্যালটেক) এবং কার্লসরুহ ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির (কেআইটি) গবেষকরা, জার্নালে ফলাফল প্রকাশ বিজ্ঞান অগ্রগতি. গবেষণাটি কালো প্রজাপতি নামক একটি প্রজাতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে Pachliopta aristolochiae, যা দক্ষিণ এবং দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ায় বাস করে। এই প্রজাপতিগুলি বিবর্তন জুড়ে, ডানাগুলি বিকাশ করেছে যা সূর্যালোক ক্যাপচার করতে অত্যন্ত দক্ষ।
এই প্রজাপতির ডানায় উপস্থিত স্কেলগুলি একটি বিশেষ উপায়ে গঠন করা হয়, যা সূর্যালোক সংগ্রহ করে এমন একটি পৃষ্ঠ তৈরি করে। তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তৃত পরিসরে এবং বিভিন্ন কোণ থেকে। আলোক ফসলের উপর ভিত্তি করে সৌর প্যানেল প্রযুক্তির জন্য, এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ অনুসন্ধান, যেহেতু সৌর প্যানেলগুলি সৌর বিকিরণের উপর নির্ভর করে যা সরাসরি তাদের উপর পড়ে। এই কাঠামোর প্রতিলিপি করে যা আরও আলো ক্যাপচার করার অনুমতি দেয়, বিকাশকারীরা সৌর কোষের শক্তি দক্ষতা বাড়ানোর একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন।
ডানা এবং বায়োমিমেটিক্সের গঠন
এই প্রজাপতির ডানার রহস্য কী? উত্তরটি এর অনন্য কাঠামোর মধ্যে রয়েছে। এর উইংস Pachliopta aristolochiae তাদের আছে ন্যানোহোলের আকারে মাইক্রোস্কোপিক রিজ এবং ছিদ্র অত্যন্ত ছোট আকার, ন্যানোমিটারের ক্রমে। এর মানে হল যে তারা প্রচুর পরিমাণে ঘটনার আলো শোষণ করতে পারে, এমনকি যখন এটি প্রতিকূল কোণ থেকে আসে।
এই ক্ষমতা তদন্ত করার জন্য, বিজ্ঞানীরা কালো প্রজাপতির ডানার মাইক্রোস্কোপিক ছবি থেকে ত্রিমাত্রিক মডেল তৈরি করেছেন। এই 3D মডেল তারা আমাদের শুধুমাত্র আলো শোষণ অনুকরণ করতে অনুমতি দেয় না, কিন্তু এই কাঠামো দ্বারা অনুপ্রাণিত সৌর কোষ ডিজাইন করতে সাহায্য করে। বায়োমিমেটিক কৌশলের জন্য ধন্যবাদ, যা প্রকৃতি থেকে অনুকরণীয় সমাধান নিয়ে গঠিত, গবেষকরা এই নিদর্শনগুলিকে হাইড্রোজেনেটেড নিরাকার সিলিকনের স্তরগুলিতে প্রতিলিপি করতে সক্ষম হয়েছেন, যা পাতলা ফিল্ম সোলার প্যানেল তৈরিতে একটি সাধারণ উপাদান।
ফলে নকশা একটি দেখিয়েছেন আলো শোষণে 200% বৃদ্ধির সম্ভাবনা অন্যান্য ধরণের সৌর কোষের তুলনায়। এই ঘটনাটি ঘটে প্রধানত কাঠামোর নকশার কারণে, যা সৌর বর্ণালী জুড়ে ন্যানোহোলের মাধ্যমে আলো ছড়িয়ে দেয়, এমনকি ঘটনাগুলির অ-লম্ব কোণেও এর শোষণকে সর্বাধিক করে তোলে।
পরিবর্তনশীল কোণে আলো শোষণ
এই নকশার সাফল্যের চাবিকাঠি আলো ছড়িয়ে দেওয়ার এবং শোষিত হওয়ার মধ্যে রয়েছে। ঐতিহ্যগতভাবে, সৌর প্যানেলগুলি সবচেয়ে ভাল কাজ করে যখন সূর্যের রশ্মি তাদের লম্বভাবে আঘাত করে, যা দিনের নির্দিষ্ট সময়ে তাদের কার্যকারিতা সীমিত করে যখন সূর্য তার সর্বোচ্চ বিন্দুতে থাকে না।
প্রজাপতি-অনুপ্রাণিত নকশার জন্য ধন্যবাদ, নতুন সৌর কোষগুলি কার্যকরভাবে আলো শোষণ করতে পারে এমনকি যখন সূর্যের রশ্মি 50 ডিগ্রি পর্যন্ত কোণে আঘাত করে, যা সারা দিন আপনার শক্তি কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে। তদ্ব্যতীত, কালো প্রজাপতির ডানায় ন্যানোহোলগুলির ছিদ্রযুক্ত গঠন শুধুমাত্র আলো সংগ্রহের উন্নতি করে না, তবে গুরুত্বপূর্ণ যান্ত্রিক স্থিতিশীলতাও প্রদান করে, প্রজাপতিদের তাদের তাপীয় ভারসাম্য বজায় রাখতে সহায়তা করে।
ব্যবহারিক প্রয়োগের পরিপ্রেক্ষিতে, এই নকশাটি এমন জায়গায় স্থাপিত সৌর প্যানেলে বিদ্যুৎ উৎপাদন বাড়াতে পারে যেখানে সূর্যের আলো কখনই সম্পূর্ণ লম্বভাবে আঘাত করে না। দক্ষিণাঞ্চলে অবস্থিত দেশগুলি বা পরিবর্তনশীল জলবায়ু সহ অবস্থানগুলি এই প্রযুক্তি থেকে ব্যাপকভাবে উপকৃত হতে পারে। কৌশলটি বাস্তবায়ন করা বেশ সহজ প্যানেল ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে, যেহেতু ডানার গঠন প্রতিলিপি করার জন্য প্রয়োজনীয় পলিমার আবরণ প্রয়োগ করতে বিজ্ঞানীদের মাত্র দশ মিনিট সময় লেগেছে।
বায়োমিমেটিক্স এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন
বায়োমিমেটিক্স, যে ক্ষেত্রটি অধ্যয়ন করে যে কীভাবে প্রযুক্তিগত সমস্যা সমাধানের জন্য প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াগুলিকে প্রতিলিপি করা যায়, তা বৃদ্ধি পাচ্ছে। কালো প্রজাপতির ক্ষেত্রে প্রকৃতি কীভাবে নবায়নযোগ্য শক্তিতে প্রয়োগ করা আধুনিক প্রকৌশলকে অনুপ্রাণিত করতে পারে তার একমাত্র উদাহরণ নয়। অন্যান্য উল্লেখযোগ্য উদাহরণ এর ব্যবহার অন্তর্ভুক্ত বায়ু থেকে আর্দ্রতা সংগ্রহ উন্নত করতে বীটলস বা নতুন ধরনের বায়োডিগ্রেডেবল আঠার জন্য গেকোর আঠালো দক্ষতা।
এই অর্থে, পরিষ্কার শক্তির অনেক অগ্রগতি এই পদ্ধতির দ্বারা চালিত হচ্ছে। বায়োমিমিক্রি-ভিত্তিক সৌর প্যানেলগুলি কেবল আরও দক্ষ নয়, তবে তারা আরও অর্থনৈতিক এবং টেকসই হতে পারে। লক্ষ লক্ষ বছরের বিবর্তনের অপ্টিমাইজ করা প্রাকৃতিক নীতির উপর ভিত্তি করে, এই ডিজাইনগুলি ঐতিহ্যগত শিল্প প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা তৈরি হওয়াগুলির চেয়ে সহজ এবং আরও কার্যকর সমাধানের অনুমতি দেয়।
আসলে, অদূর ভবিষ্যতে আমরা দেখতে পারি বায়োমিমেটিক্সের উপর ভিত্তি করে প্রযুক্তির বিস্তার অন্যান্য ক্ষেত্রে, যেমন LED ডিভাইস বা শক্তি সঞ্চয়ের নতুন ফর্ম। এই সৌর কোষগুলিতে কাজ করা দলের বিজ্ঞানীরা ইতিমধ্যে শক্তি-দক্ষ আলোর মতো ক্ষেত্রে এই নীতিগুলির অন্যান্য প্রয়োগগুলি গবেষণা চালিয়ে যাওয়ার জন্য অতিরিক্ত তহবিল পেয়েছেন।
কালো প্রজাপতি দ্বারা অনুপ্রাণিত ফটোভোলটাইক কোষের বিকাশ মাত্র শুরু। একটি বৈশ্বিক প্রেক্ষাপটে যেখানে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির রূপান্তর জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে লড়াই করার জন্য একটি অগ্রাধিকার, বায়োমিমেটিক ডিজাইনের প্রয়োগ শক্তির দক্ষতায় বিপ্লব ঘটাতে পারে এবং আরও টেকসই ভবিষ্যতে অবদান রাখতে পারে।
গবেষণা দেখায় যে প্রকৃতিকে ঘনিষ্ঠভাবে পর্যবেক্ষণ করে, বিশেষ করে পোকামাকড়, আমরা প্রযুক্তিগত সমস্যার আরও স্মার্ট এবং আরও দক্ষ সমাধান খুঁজে পেতে পারি। বর্তমানে, ব্যবহার এই প্রযুক্তিটি সৌর প্যানেলের খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে, এমন অঞ্চলে আরও ধ্রুবক এবং স্থিতিশীল শক্তি উৎপাদনের অনুমতি দেয় যেখানে দিনের বেলা সূর্যালোক উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।
ক্লিন এনার্জি সলিউশনের চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে কালো প্রজাপতির ডানা দ্বারা অনুপ্রাণিত বায়োমিমেটিক প্রযুক্তিগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে। এই উন্নয়নগুলি কেবলমাত্র আরও অর্থনৈতিক এবং দক্ষ প্যানেল তৈরির জন্য নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে না, বরং বিশ্বব্যাপী পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি উৎপাদনে সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে বহুগুণ করে।
আপনি সৌর প্যানেল শিল্পে কাজ করার পরে, নিবন্ধে কী বলা হয়েছে তা আপনি জানেন না, এই বিষয়ে কিছুটা পরিষ্কার করার জন্য ধন্যবাদ thanks