Energy 1:00

बच्चों के लिए शक्ति को दबाएँ (Squeeze For Power)

1क्रिस्टल का छिपा हुआ जादू

क्या आप जानते हैं कि कुछ क्रिस्टल में एक छिपा हुआ महाशक्ति है? इसे पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है! यह शब्द ग्रीक शब्द 'पीज़ीन' (piezein) से आया है, जिसका अर्थ है निचोड़ना। जैक्स और पियरे क्यूरी जैसे वैज्ञानिकों ने 1880 में सबसे पहले इस अद्भुत चाल की खोज की थी। उन्होंने पाया कि जब क्वार्ट्ज, टोपाज़, या यहाँ तक कि गन्ने की चीनी जैसी सामग्री पर दबाव डाला जाता है, तो वे बिजली की एक छोटी सी लहर पैदा करते हैं। यह ऐसा है जैसे क्रिस्टल अपनी साँस रोके हुए है और हर बार जब आप उसे गले लगाते हैं या दबाते हैं तो ऊर्जा की एक छोटी सी चिंगारी छोड़ता है!

2गतिमान परमाणु

हमारी दुनिया की हर चीज़ परमाणुओं नामक छोटे बिल्डिंग ब्लॉकों से बनी है। एक सामान्य चट्टान में, ये परमाणु हर जगह बिखरे होते हैं, लेकिन एक पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल में, वे बहुत ही व्यवस्थित और साफ-सुथरे पैटर्न में पंक्तिबद्ध होते हैं। जब क्रिस्टल शांत होता है, तो सब कुछ संतुलित होता है। लेकिन जैसे ही आप इसे दबाते हैं, आप उन परमाणुओं को उनकी आरामदायक जगहों से बाहर धकेल देते हैं! इस हलचल से विद्युत आवेशों में बदलाव आता है। क्रिस्टल का एक सिरा सकारात्मक हो जाता है जबकि दूसरा सिरा नकारात्मक हो जाता है, ठीक वैसे ही जैसे बैटरी के दो सिरे होते हैं। यही कारण है कि गैस लाइटर का बटन दबाने पर चिंगारी निकलती है—आप सचमुच बिजली बनाने के लिए एक क्रिस्टल को दबा रहे होते हैं।

3हमारी आधुनिक दुनिया को शक्ति देना

हम इस 'दबाव वाली शक्ति' का उपयोग जितनी आप सोचते हैं उससे कहीं ज़्यादा जगहों पर करते हैं! गैस लाइटर के अलावा, यही चीज़ डिजिटल घड़ियों को बिल्कुल सही समय बताती है। एक छोटी सी बैटरी क्वार्ट्ज क्रिस्टल में बिजली भेजती है, जिससे वह हर सेकंड बिल्कुल 32,768 बार कंपन करता है! इंजीनियर इस ऊर्जा का बड़े पैमाने पर उपयोग करने के तरीके भी खोज रहे हैं। कल्पना कीजिए कि डांस फ्लोर या फुटपाथ पीजोइलेक्ट्रिक टाइलों से बने हैं; हर बार जब आप कूदते या चलते, तो आप रोशनी जलाने के लिए हरी ऊर्जा (green energy) बना रहे होते। माइक्रोफ़ोन से लेकर जो आपकी गायन आवाज़ को उठाते हैं, उन अल्ट्रासाउंड मशीनों तक जिनका डॉक्टर उपयोग करते हैं, यह निचोड़ने वाला विज्ञान हर जगह है!

वीडियो प्रतिलिपि

परिचय

क्या आपने कभी रसोई में गैस लाइटर या गैस चूल्हा इस्तेमाल किया है और बटन दबाने पर एक छोटी सी चिंगारी दिखाई देती है? वह चिंगारी एक गुप्त ऊर्जा चाल से बनती है जिसे पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहते हैं! इसका मतलब है कि कुछ खास क्रिस्टल सिर्फ दबाए जाने या निचोड़े जाने पर थोड़ी सी बिजली पैदा कर सकते हैं। यह पावर बनाने का एक बहुत ही चतुर तरीका है!

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि कुछ माइक्रोफ़ोन आपकी आवाज़ को विद्युत संकेतों में बदलने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल का उपयोग करते हैं? यहाँ तक कि कई घड़ियों में समय की सटीक गणना भी छोटे क्वार्ट्ज क्रिस्टल पर निर्भर करती है जो बिजली दिए जाने पर एक स्थिर दर पर कंपन करते हैं, जो भी एक प्रकार का पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव है। इसका उपयोग अल्ट्रासाउंड मशीनों में शरीर के अंदर देखने के लिए भी किया जाता है!

सोचिए

सिर्फ क्रिस्टल को दबाने से बिना किसी चीज़ के बिजली कैसे बन सकती है?

उत्तर

यह हवा से बिजली नहीं बनाता! इन खास क्रिस्टलों के अंदर, परमाणु (atoms) नामक छोटे बिल्डिंग ब्लॉक एक खास तरीके से व्यवस्थित होते हैं। जब आप क्रिस्टल को दबाते हैं, तो ये परमाणु अपनी जगह से हट जाते हैं। इस हलचल से विद्युत आवेशों में असंतुलन पैदा होता है, जिससे एक तरफ सकारात्मक (+) और दूसरी तरफ नकारात्मक (-) चार्ज बनता है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली का एक छोटा सा झटका लगता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मैं इसे दबाकर किसी भी चट्टान से बिजली बना सकता हूँ?

नहीं, केवल कुछ खास 'पीजोइलेक्ट्रिक' सामग्री जैसे क्वार्ट्ज, टूरमैलीन, या कुछ मानव निर्मित सिरेमिक ही ऐसा कर सकते हैं। अधिकांश सामान्य चट्टानों में दबाए जाने पर विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक विशेष आंतरिक संरचना नहीं होती है।

क्या क्रिस्टल की बिजली कभी खत्म हो जाती है?

पूरी तरह से नहीं! क्रिस्टल बैटरी की तरह शक्ति को संग्रहीत नहीं करता है; यह एक परिवर्तक (converter) है जो यांत्रिक ऊर्जा (आपका दबाव) को विद्युत ऊर्जा में बदलता है। जब तक आप दबाव डालते रहेंगे या उसे कंपन करने देंगे, वह उन छोटी विद्युत दालों का उत्पादन करता रहेगा।

डिजिटल घड़ियाँ क्रिस्टल की शक्ति का उपयोग कैसे करती हैं?

अधिकांश डिजिटल घड़ियाँ ट्यूनिंग फोर्क के आकार का क्वार्ट्ज का एक छोटा टुकड़ा उपयोग करती हैं। जब बैटरी से बिजली इस पर पड़ती है, तो क्वार्ट्ज बहुत स्थिर दर पर कंपन करता है, जिसे घड़ी का कंप्यूटर ठीक एक सेकंड बीतने पर गिनता है।

क्या पीजोइलेक्ट्रिक लाइटर से निकलने वाली चिंगारी खतरनाक होती है?

चिंगारी में वोल्टेज बहुत अधिक होता है लेकिन 'करंट' बहुत कम होता है, जिसका अर्थ है कि अगर यह आपकी त्वचा को छूता है तो आमतौर पर यह एक छोटा, हानिरहित झटका लगता है। हालांकि, आपको माता-पिता की मदद के बिना कभी भी लाइटर या बिजली के उपकरणों से नहीं खेलना चाहिए क्योंकि वे आग लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं!

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