>> विनायक
माणसं स्मरणरंजन करतात. काही प्राण्यांची स्मरणशक्तीही चांगली असते. परंतु निर्जीव धातूसुद्धा काही ‘लक्षात’ ठेवत असतील तर? तर गंमतच आहे आणि ते सत्य आहे. असाच एक धातूच्या संस्मरणाचा प्रयोग पूर्वी आम्हाला आमच्या खगोल मंडळातले मित्र योगेश यांनी दाखवला होता. योगेश केंब्रिज विद्यापीठाचे मेटॅलर्जिकल इंजिनीयर आहेत. शिवाय कल्पक लेखकही आहेत. विज्ञान रंजक करून कसे समजवावे याची एक प्रसन्न शैली त्यांच्याकडे आहे. त्यांनी एकदा वर्गात एका धातूची तार आणि मेणबत्ती आणली. ‘मेमरी मेटल’ किंवा स्मरणशील धातूविषयी आधी सर्व माहिती दिली आणि मग मेणबत्तीच्या ज्योतीवर ती तार धरली. हळूहळू त्या तारेतून ‘आइस’ किंवा बर्फ अशी अक्षरं आकाराला आली. एखादी वस्तू गरम करून त्यातून ‘बर्फ’ बनविण्याचा हा प्रयोग खूपच रंजक होता.
नंतर त्यांच्याशी बरंच बोलणं झालं. त्यांनी सांगितलेली माहिती सर्वसामान्यांना चकित करणारीच होती. या विषयावर त्यांनी नंतर लेखही लिहिले. त्यांनी सांगितलेली ‘मेमरी मेटल’ की स्मरणशील धातू याविषयीची जी माहिती स्मरणात राहिली ती थोडक्यात पाहू. योगेश यांनी सांगितल्यानुसार स्वीडनचे वैज्ञानिक आंद्रे ओलॅडर यांनी सर्वप्रथम (1930 मध्ये) सोनं आणि कॅडियम यांच्या मिश्रधातूंमध्ये (संयुग) घडणाऱया आकारमानाचे निरीक्षण केले होते. परंतु त्यानंतरची तीन दशपं तरी मिश्रधातूच्या (बदलू शकणाऱया) आकाराविषयी कोणतंच विशेष संशोधन झालं नाही.
नंतरच्या काळात पृथ्वीच्या वातावरणाशी होणाऱया घर्षणात टिकून राहतील अशा कठीण मिश्रधातूंची निर्मिती करणे क्षेपणास्त्र आणि उपग्रहांच्या अग्निबाणांसाठी (रॉकेट) आवश्यक ठरलं. 1959 मध्ये त्यावर अमेरिकन नौदलाच्या प्रयोगशाळेत संशोधन सुरू झालं. त्यावेळी तेथील वैज्ञानिक विल्यम ब्युहेलर यांनी 60 प्रकारच्या मिश्रधातूंचा अभ्यास केला. त्यामध्ये निकेल आणि टायटॅनियमचे NiTi हे संमिश्रसुद्धा होते. त्यावर प्रयोग करताना विल्यमच्या लक्षात आलं की, शीत आणि उष्ण अशा वातावरणात या NiTi संमिश्राचे गुणधर्म वेगवेगळे आहेत.
या मिश्रधातूच्या पट्टय़ा तयार केल्या गेल्या आणि त्या वाकवून किती काळ न तुटता टिकतात याची चाचणी सुरू झाली. या संशोधनापैकी एकाने गंमत म्हणून आपली सिगारेट एका वाकवलेल्या पट्टीच्या टोकाला चिकटवली आणि आश्चर्य म्हणजे ती पट्टी एकदम सरळ झाली. पट्टीचे वळण सरळ होण्याचे हे प्रकरण सर्वांनाच अचंबित करणारे होते. ही वार्ता वेगाने विज्ञान जगतात पसरली आणि या चमत्कारिक परिणामावर किंवा धातूच्या स्मरणशक्तींवर ठिकठिकाणी प्रयोग सुरू झाले.
या मूळ आकार धारण करणाऱया संमिश्राच्या पट्टीतील धातू ऱग्ऊग् किंवा निकेल आणि टायटॅनिअम असल्याने त्याचे नाव ‘निटीनॉल’ ठेवण्यात आले. पुढे अशीच मेमरी असलेली मूळ स्वरूप धारण करणारी आकारस्मृती संमिश्रे, तांबे-अॅल्युमिनियम-निकेल किंवा तांबे-जस्त-अॅल्युमिनियम अथवा निकेल-मॅग्नीज-गॅलिअम अशा प्रकारचीही आढळली.
यामागचं धातुविज्ञान सर्वसामान्यांच्या लक्षात यायला काहीसं कठीण असलं तरी त्याचा गाभा समजून घेण्याचा प्रयत्न करू. एखाद्या धातूच्या पट्टीवर पिंवा तारेवर बलाचा (फोर्स) वापर केला जातो (दाब-आघात, इ.) तेव्हा त्यातील अणुंच्या संरचनेत बदल होतो. ही महत्त्वाची गोष्ट लक्षात ठेवली पाहिजे. हे बल जर जास्तच असेल तर अणुंमधले बंध तुटतात आणि अणुंचे एक प्रतल (लेव्हल) खालच्या प्रतलाच्या तुलनेत पुढे सरकते. याला वैज्ञानिक परिभाषेत त्या धातुप्रतलाची स्थानस्पष्टता किंवा डिसलोकेशन म्हणतात. या प्रक्रियेत धातूचा आकार बदलतो. काही धातूंमध्ये मात्र बलप्रयोगानेही अणुबंध तुटत नाहीत, तर केवळ ताणले जातात. त्याला ‘ट्विनिंग’ असं म्हणतात.
आता यामध्ये धातूची तार किंवा पट्टी गरम उष्ण असते तेव्हा धातुसंमिश्र ‘ऑस्टेनाइट’ या स्वरूपात असते आणि तीच तार वा पट्टी थंड झाल्यावर त्याचे ‘मार्टेनसाइट’मध्ये रूपांतर होते. तो संमिश्र धातू आपले मूळ स्वरूप जाईना हे दाखवून देतो. म्हणूनच अशा संमिश्राच्या तारेचा एक आकार बनवून ती पुन्हा सरळ केली तर शीत अवस्थेत असते. पण गरम करताच आकार बदलतो. या संशोधनाचा वापर साध्या गोष्टीत, दोन पाइपांच्या जुळणीसाठी करता येतो. दोन पाइप जोडण्यासाठीची नळी अशा स्मरणाशी मिश्रधातूपासून बनवलेली असते. ते बसवताना आतून किंचित रुंद करतात आणि नंतर त्याला उष्णता दिल्यावर ते मूळ आकार धारण करते आणि जोड घट्ट होतो.
याचा तत्त्वाचा वापर, अवकाश संशोधन क्षेत्रातील अवकाश दुर्बिणींच्या बाबतीत केला जातो. जगप्रसिद्ध आणि विश्वसिद्ध ‘हबल’ दुर्बिणीची बांधणी करतानाही हे स्मरणशील किंवा आकारस्मृती जपणाऱ्या धातूचे तत्त्व उपयुक्त ठरले. काही वेळा एखाद्या गंमत गोष्टीतून बरेच मोठे घबाड गवसते ते असे!
