रक्षा से अंतरिक्ष तक काम आएगी IIT जोधपुर की नई खोज, बनाया खास मिश्रधातु
जोधपुर: रक्षा, अंतरिक्ष और विमानन क्षेत्र में स्वदेशी तकनीक को मजबूती देने की दिशा में भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी) जोधपुर के शोधकर्ताओं ने महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की है। संस्थान के मैटेरियल्स इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. सौरभ नेने के नेतृत्व में शोध दल ने हल्की, मजबूत और अत्यधिक तापमान सहने में सक्षम नई धातु मिश्रधातु विकसित की है। यह मिश्रधातु 1000 डिग्री सेल्सियस तापमान पर भी ऑक्सीकरण से बेहतर सुरक्षा प्रदान करने में सक्षम है। इस शोध में डॉ. धर्मेंद्र यादव, डॉ. अक्षत दत्ता और पीएचडी शोधार्थी आदित्य बालपांडे शामिल रहे। शोध के परिणाम अंतरराष्ट्रीय शोध पत्रिका मैटेरियल्स एंड डिजाइन में प्रकाशित हुए हैं।
शोधकर्ताओं ने नायोबियम आधारित नई मिश्रधातु विकसित की है, जिसे रिफ्रैक्टरी कॉम्प्लेक्स लीन अलॉय नाम दिया गया है। इसका घनत्व लगभग 7.6 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है, जबकि पारंपरिक उच्च तापमान वाली कई मिश्रधातुओं का घनत्व 10 से 12 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर तक होता है। यह पहले से प्रचलित सी-103 जैसी नायोबियम आधारित मिश्रधातु से भी हल्की है। इसकी खासियत कम वजन के साथ अधिक मजबूती और उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन है। इससे भविष्य में विमानों, रॉकेट इंजनों, हाइपरसोनिक वाहनों और आधुनिक रक्षा प्रणालियों के निर्माण में मदद मिल सकती है।
इस शोध की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धि नई मिश्रधातु की ऑक्सीकरण प्रतिरोधक क्षमता है। शोध के दौरान इसे लगातार 24 घंटे तक 1000 डिग्री सेल्सियस तापमान पर रखा गया। परीक्षण में इसके वजन में ऑक्सीकरण के कारण 43.48 मिलीग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर की वृद्धि दर्ज की गई, जबकि समान परिस्थितियों में पारंपरिक सी-103 मिश्रधातु में यह वृद्धि 258 मिलीग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर रही। इससे स्पष्ट हुआ कि नई मिश्रधातु ने पारंपरिक मिश्रधातु की तुलना में ऑक्सीकरण के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदर्शित किया।
उच्च तापमान पर इसकी सतह पर बनने वाली सघन सुरक्षात्मक परत ऑक्सीजन को धातु के भीतर पहुंचने से रोकने में मदद करती है। शोध के अनुसार, नई मिश्रधातु सामान्य तापमान पर भी बेहतर यांत्रिक गुण रखती है। इसकी यील्ड स्ट्रेंथ 1.13 गीगापास्कल दर्ज की गई तथा यह लगभग 29 प्रतिशत तक दबाव के कारण होने वाले आकार परिवर्तन को सहन करने में सक्षम पाई गई। इस मिश्रधातु के निर्माण में महंगे और दुर्लभ तत्वों का उपयोग भी सीमित किया गया है। पारंपरिक मिश्रधातुओं में प्रयुक्त हाफ्नियम का इस्तेमाल पूरी तरह समाप्त कर दिया गया है। शोधकर्ताओं के अनुमान के अनुसार, इसकी निर्माण लागत पारंपरिक मिश्रधातु प्रणालियों की तुलना में लगभग 11 गुना तक कम हो सकती है।
नई मिश्रधातु का भविष्य में हाइपरसोनिक वाहनों, पृथ्वी के वायुमंडल में दोबारा प्रवेश करने वाले यानों, रॉकेट इंजनों और आधुनिक रक्षा प्रणालियों में उपयोग हो सकता है। हालांकि, वास्तविक उपयोग से पहले इसके व्यापक परीक्षण और तकनीकी विकास की आवश्यकता होगी।
शोध दल अब अधिक तापमान पर इसकी मजबूती, लंबे समय तक लगातार दबाव सहने की क्षमता और बार-बार दबाव पडऩे से होने वाले प्रभावों का परीक्षण करेगा। इसके साथ ही बड़े स्तर पर उत्पादन की संभावनाओं पर भी काम किया जाएगा। इस शोध की विशेष उपलब्धि यह भी है कि मिश्रधातु का डिजाइन, निर्माण, प्रसंस्करण, सूक्ष्म संरचना का अध्ययन और ऑक्सीकरण परीक्षण सभी आईआईटी जोधपुर में ही किए गए। संस्थान में 20 से 200 ग्राम तक के एकसमान और दोषरहित मिश्रधातु नमूने तैयार करने की सुविधा उपलब्ध है।
