
ಎಲ್ಲ ಲೋಹಗಳು ಕಿಲುಬುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳು ಬೇಗನೆ, ಇನ್ನು ಕೆಲವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಅಷ್ಟೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಬ್ಬಿಣ ಬೇಗನೆ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ. ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿ ನೂರಾರು ವರ್ಷಗಳಾದರೂ ಕಿಲುಬುವುದೇ ಇಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳ ರಕ್ಷಣೆಗೆಂದು ಬಣ್ಣ ಹಾಗೂ ಇತರೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಲೇಪಿಸುವುದುಂಟು. ಕಾರಿನ ಪೈಂಟು ಇದೇ ರೀತಿಯ ರಕ್ಷಣೆ. ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕಿಲುಬುವುದರಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುವ ಇನ್ನೊಂದು ಉತ್ತಮ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳ ಲೇಪನ. ಸಾವಯವ ಲೇಪಗಳೆಂದರೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಥವಾ ಕೃತಕ ಪಾಲಿಮರುಗಳು. ಇವನ್ನು ಬಣ್ಣ ಅಥವಾ ವಾರ್ನಿಶಿನಂತೆ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲೇಪಿಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯ. ಗ್ರಾಂಡ್ ವ್ಯೂ ರಿಸರ್ಚ್ ಪ್ರಕಟಿಸಿರುವ ಇತ್ತೀಚಿನ ವರದಿಯ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷವೂ ಏನಿಲ್ಲವೆಂದರೂ ಎಂಟುನೂರ ತೊಂಭತ್ತಮೂರು ಕೋಟಿ ಅಮೆರಿಕನ್ ಡಾಲರುಗಳಷ್ಟು ಲೋಹಕ್ಷಯವನ್ನು ತಡೆಯುವ ಲೇಪನ ವಸ್ತುಗಳು ಮಾರಾಟವಾಗುತ್ತಿವೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಮುಂದಿನ ಐದು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಪ್ರತಿವರ್ಷವೂ ಶೇಕಡ ಮೂರು ಪಾಯಿಂಟ್ ಆರರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳವಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆ ಇದೆ.
ಸಾವಯವ ಲೋಹರಕ್ಷಕ ಲೇಪನಗಳ ಕ್ಷಮತೆ ಕಾಲಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದಲ್ಲದೆ, ಬೇಲಿ ಎದ್ದು ಹೊಲ ಮೇಯ್ದಂತೆ, ಲೋಹವನ್ನೂ ಬಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಇಂತಹ ಲೇಪಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮರಂಧ್ರಗಳು ನೀರು ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜನ್ನಿನ ಪ್ರವೇಶಕ್ಕೆ ಹಾದಿ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟು, ಲೇಪದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ಲೋಹವನ್ನು ಅವು ತಾಕುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಕ್ರಮೇಣ ಲೋಹ ಕಿಲುಬುತ್ತದೆ. ಅದಲ್ಲದೆ ಈ ಲೇಪಗಳು ಕಾಲಾಂತರದಲ್ಲಿ ಸವೆಯುವುದೂ ಉಂಟು. ಇದೊಂದು ವಿದ್ಯುತ್-ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ. ಆಕ್ಸಿಜನ್ ರೆಡಕ್ಷನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಅಥವಾ ಓಆರ್ಆರ್ ಎನ್ನುವ ಈ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಅಣುಗಳು ನೀರು, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಾಕ್ಸೈಡು ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್-ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯುವ ಇಂಧನಕೋಶ, ಲೋಹಗಳಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣುವ ವಿದ್ಯಮಾನ. ಈ ಓಆರ್ಆರ್ ಕ್ರಿಯೆ ಯಾವ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಘಟಿಸುತ್ತಿದೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ಅರಿತರೆ, ಲೋಹ ಎಷ್ಟು ಶೀಘ್ರವಾಗಿ ಕಿಲುಬುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ತಿಳಿದ ಹಾಗೆಯೇ ಸರಿ. ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದು ಅವಶ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಓಆರ್ಆರ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಗತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಲೀನಿಯರ್ ಸ್ವೀಪ್ ವಾಲ್ಯುಮೆಟ್ರಿ ಅಥವಾ ಲೋಹದ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾಲಾಂತರದಲ್ಲಿ ಆಗುವ ಸವೆತ ಹಾಗೂ ಪೊಟೆಂಶಿಯೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಪೋಲರೈಸೇಶನ್ ಎನ್ನುವ ತಂತ್ರಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಡೆಯುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದಂಥವು. ಲೀನಿಯರ್ ಸ್ವೀಪ್ ವಾಲ್ಯುಮೆಟ್ರಿ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವಿರತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜನ್ನು ಲೋಹದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಿಸಿ, ಅದರಿಂದ ಹುಟ್ಟಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ವಿದ್ಯುತ್ತು-ವೋಲ್ಟೇಜು ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಲೋಹದಲ್ಲಿ ಓಆರ್ಆರ್ ಎಷ್ಟು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಆಗುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಸಾವಯವ ಲೇಪವು ವಿದ್ಯುತ್ತು ಹರಿಯಲು ಅಡ್ಡಿಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಅಂತಹ ಲೇಪ ಹಚ್ಚಿದ ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ ವಿದ್ಯುತ್ತು ಲೇಪದಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರಗಳಿಂದಾಗಿ ಆಗಿರುವದರಿಂದ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಆಗುತ್ತಿರುವ ಕಿಲುಬಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ತೋರಲಾರದು.
ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಇಂಡಿಯನ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ, ಬಾಂಬೆಯ ಲೋಹ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಹಾಗೂ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರೊ. ವಿಜಯಶಂಕರ ದಂಡಪಾಣಿಯವರ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಕಿಲುಬುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಹಚ್ಚುವ ಸಾವಯವ ಲೇಪಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದಕ್ಕೆಂದು ಸುಧಾರಿತ ವಿಧಾನವೊಂದನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು.
ಈ ವಿನೂತನ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಐಐಟಿ ಬಾಂಬೆಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರ್ಮಿಯೇಶನ್ ಪೊಟೆಂಶಿಯೊಮೆಟ್ರಿ ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಪಿಪಿ ಹಾಗೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಕೆಮಿಕಲ್ ಇಂಪೀಡೆನ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೊಸ್ಕೋಪಿ ಅಥವಾ ಈಐಎಸ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಬಳಸಿದರು. ಹೆಚ್ಪಿಪಿ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಲೋಹದ ಒಂದು ಬದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕರೆಂಟನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಅಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಲೋಹದ ಮೂಲಕ ಸಾಗಿ ಬಂದು ಮತ್ತೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಆಕ್ಸಿಜನ್ನಿನ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಅಥವಾ ಪೊಟೆಂಶಿಯಲನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ಲೋಹದೊಳಗಿಂದ ಸಾಗಿ ಬಂದ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಓಆರ್ಆರ್ ದರವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸೂಚಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಐಎಸ್ ತಂತ್ರವು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಏಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿ, ಅದರಿಂದ ಹುಟ್ಟಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಳೆಯುವರು. ಇದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ರೋಧವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ರೋಧದ ಪ್ರಮಾಣವು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸ್ತರಗಳಲ್ಲಿ ಆಗುತ್ತಿರುವ ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಪ್ರತೀಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೊಜನಿನಿಂದಾಗಿ ಉಂಟಾದ ಓಆರ್ಆರ್ ಕೂಡ ಸೇರಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಏಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿ, ಓಆರ್ಆರ್ ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು.
ಹೆಚ್ಪಿಪಿ ಹಾಗೂ ಈಐಎಸ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಸಾವಯವ ಲೇಪ ಹಾಗೂ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಬೆಸೆಯುವ ಸೀಮೆಯಲ್ಲಿ ಕಿಲುಬಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಅಥವಾ ವೇಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಪಿಪಿಯು ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆಯಾದರೆ, ಈಐಎಸ್ ತಂತ್ರವು ಹೈಡ್ರೊಜನ್ನಿನ ಹರಿವಿನಿಂದಾಗಿ ಲೋಹದಲ್ಲಿ ಕಿಲುಬು ಹೇಗಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ.
“ಈಐಎಸ್ನಂತಹ ಪೂರಕ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ ಹೆಚ್ಪಿಪಿ ಒದಗಿಸುವ ಫಲಗಳನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ತಿಳಿಯಲಾದೀತೇ ಎನ್ನುವ ಐಡಿಯಾ ಈ ಪ್ರಯತ್ನಕ್ಕೆ ಮೂಲ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ವಿಜಯಶಂಕರ್.
ಇದಕ್ಕೂ ಮೊದಲು ಇದೇ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಪೆಲಾಡಿಯಂ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಪಾಲಿಮರ್ ಲೇಪವನ್ನು ಹಚ್ಚಿ, ಲೋಹ-ಲೇಪಗಳ ಸೀಮೆಯಲ್ಲಿ ಓಆರ್ಆರ್ ಎಷ್ಟಿದೆ ಎಂದು ಅಳೆದಿತ್ತು. ಈ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಐಐಟಿ ಬಾಂಬೆ ತಂಡ ಹಾಗೂ ಫ್ರಾನ್ಸಿನ ಬ್ರೆಸ್ಟ್ ವಿವಿಯ ಸಂಶೋಧಕರು ಜೊತೆಗೂಡಿ ಅದೇ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುವ ಕಬ್ಬಿಣದ ಮೇಲೂ ನಡೆಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಇಂಡೋ-ಫ್ರೆಂಚ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಹಾಗೂ ಭಾರತ ಸರಕಾರದ ವಿಜ್ಞಾನನ ಮತ್ತು ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಮಂಡಳಿಗಳು ಧನಸಹಾಯ ದೊರಕಿದೆ.
ಅಧ್ಯಯನದ ವೇಳೆ ಸಂಶೋಧಕರುವ ಪೆಲಾಡಿಯಂ ಪೊರೆಗಳ ಮೇಲೆ ತೆಳುವಾದ ಕಬ್ಬಿಣದ ಲೇಪನವನ್ನು ಹಚ್ಚಿ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಪಾಲಿಮೀಥೈಲ್ ಅಕ್ರಿಲೇಟ್, ಅಥವಾ ಪಿಎಂಎಂಎ ಎನ್ನುವ ಪಾಲಿಮರನ್ನು ಬಳಿದರು. ಅನಂತರ ಈ ಪಿಎಂಎಂಎ ಹಾಗೂ ಕಬ್ಬಿಣದ ನಡುವಿನ ಸೀಮೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಓಆರ್ಆರ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಅಳೆದರು. ಅಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್-ವೋಲ್ಟೇಜುಗಳ ನಡುವಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಳೆದು, ಅದಕ್ಕೆ ಹೊಂದುವ ರೋಧ ಎಷ್ಟಿರಬಹುದು ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಿಸಿದರು. ಇದು ಬರೇ ಕಬ್ಬಿಣದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಇರುವುದಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿತ್ತು. ಅಂದರೆ ಅತಿಯಾದ ರೋಧ ಸೂಚಿ ಅಥವಾ ಇಂಪೀಡೆನ್ಸ್ ಕಿಲುಬುವ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆ ಇದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ಹೆಚ್ಪಿಪಿ-ಈಐಎಸ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಲೋಹ ಪಾಲಿಮರುಗಳ ಸೀಮೆಯಲ್ಲಿ ಜರುಗುತ್ತಿರುವ ಓಆರ್ಆರ್ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಮರು ಹಾಗೂ ಲೋಹದ ನಡುವಣ ಸೀಮೆ ಪಾಲಿಮರಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಕೈಗೆ ಎಟುಕದಂತೆ, ಹುದುಗಿಹೋಗಿರುವುದರಿಂದ ಸಾಧಾರಣ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ಇದನ್ನು ತಿಳಿಯಲಾಗದು.
ಹೆಚ್ಪಿಪಿ-ಈಐಎಸ್ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡುಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೊಟೆಂಶಿಯಲನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸರಳ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಷ್ಟೆ ಬೇಕಾಗುವುದರಿಂದ ಇದು ಅಗ್ಗ ಹಾಗೂ ಸರಳ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಅಂದರೆ ಪಾಲಿಮರು ಲೇಪ ಯಾವಾಗ ಕರಗಿ ಲೋಹ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವುದಕ್ಕೆ ಹಾದಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ಈ ವಿಧಾನ ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದಾಯಿತು. ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ವಿಜಯಶಂಕರ್ ಅವರ ಪ್ರಕಾರ ಈ ತಂತ್ರವು ಕೇವಲ ಉಕ್ಕಿನ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಗಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲದೆ, ಇಂಧನಕೋಶ ಮತ್ತು ಸೆನ್ಸಾರುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಗೂ ಉಪಯುಕ್ತವೆನ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚೆಚ್ಚು ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲದ ಜೊತೆಗೆ ಹೈಡ್ರೊಜನನ್ನೂ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತಿದೆಯಷ್ಟೆ. ಹೆಚ್ಪಿಪಿ-ಈಐಎಸ್ ತಂತ್ರ ಇಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಲಿದೆ.
ವರದಿ: ಜೋಲ್ ಪಿ ಜೋಸೆಫ್ ಹಾಗೂ ರೀಸರ್ಚ್ ಮ್ಯಾಟರ್ಸ್, ಕನ್ನಡಾನುವಾದ: ಕೊಳ್ಳೇಗಾಲ ಶರ್ಮ.