अनेक सेनोस्फीयर, अनेक अनुप्रयोग

भले ही आपको इसका पता न हो, लेकिन आधुनिक दुनिया के पास सेनोस्फीयर के लिए आभारी होने के कई कारण हैं।

इनके अस्तित्व के बारे में बहुत कम लोग जानते हैं, और इससे भी कम लोग जानते हैं कि ये कहाँ से आते हैं। हालांकि, सभी स्रोतों के स्रोत, विकिपीडिया पर एक नज़र डालने से अनभिज्ञ लोगों को यह जानकारी मिल जाएगी कि, "सेनोस्फीयर एक हल्का, अक्रिय, खोखला गोला होता है जो मुख्य रूप से सिलिका और एल्यूमिना से बना होता है और हवा या अक्रिय गैस से भरा होता है। यह आमतौर पर तापीय विद्युत संयंत्रों में कोयले के दहन के उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। सेनोस्फीयर का रंग धूसर से लगभग सफेद तक भिन्न होता है और इनका घनत्व लगभग 0.4–0.8 ग्राम/सेमी³ (0.014–0.029 पाउंड/घन इंच) होता है, जो इन्हें अत्यधिक उत्प्लावन क्षमता प्रदान करता है।"

हालांकि, यह छोटी-छोटी, लेकिन शक्तिशाली राख की गेंदों की असली खूबसूरती को पूरी तरह से बयां नहीं करता। इनकी असली ताकत इनके विविध उपयोगों में निहित है। जैसा कि फ्रांसीसी उद्योग पत्रिका, इंडस्ट्री एंड टेक्नोलॉजीज, कहती है, "अपने कम घनत्व, छोटे आकार, गोलाकार आकृति, यांत्रिक शक्ति, उच्च गलनांक, रासायनिक निष्क्रियता, इन्सुलेटिंग गुणों और कम सरंध्रता के कारण, माइक्रोस्फीयर (जिन्हें सेनोस्फीयर भी कहा जाता है) उद्योग में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं। विशेष रूप से, ये सामग्रियों को मजबूत करने या कोटिंग्स या पेंट को संक्षारण प्रतिरोधक, ऊष्मीय और ध्वनि इन्सुलेशन गुण प्रदान करने के लिए आदर्श हैं। इन्हें बहुक्रियाशील भराव के रूप में वर्णित किया जा सकता है और ये रेजिन और बाइंडर जैसे थर्मोप्लास्टिक्स और थर्मोसेटिंग में अच्छी तरह से एकीकृत होते हैं।"

पेंट और कोटिंग्स में सेनोस्फीयर

पेंट और औद्योगिक कोटिंग उद्योग में सेनोस्फीयर के अनेक उपयोग हैं, क्योंकि ये अतिरिक्त गुण प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, सेनोस्फीयर का उपयोग अक्सर कोटिंग्स में अवरक्त विकिरण को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, जिससे उन कोटिंग्स को लाभ मिलता है जो केवल तापीय चालकता को सीमित करने का प्रयास करती हैं।

इसी बीच, पेट्रा बिल्डकेयर प्रोडक्ट्स के कोटिंग विशेषज्ञों ने बताया कि सेनोस्फीयर किस प्रकार, "...उत्पाद की मात्रा और घनत्व को बढ़ाकर पेंट की गुणवत्ता में सुधार करते हैं। दीवार पर लगाने के बाद, सिरेमिक कण सिकुड़ जाते हैं जिससे दीवार पर एक सघन परत बन जाती है।"

सिंथेटिक फोम में सेनोस्फीयर

सेनोस्फीयर का उपयोग अक्सर 'सिंटैक्टिक फोम' बनाने में किया जाता है। ये विशेष प्रकार के ठोस पदार्थ होते हैं जिनमें सेनोस्फीयर का उपयोग भराव के रूप में किया जाता है, जिससे कम लागत, अतिरिक्त मजबूती, ध्वनिरोध, उत्प्लावन और ऊष्मीय सुरक्षा जैसे कई लाभ प्राप्त होते हैं।

इंजीनियर्ड सिंटैक्टिक सिस्टम्स के विशेषज्ञ सिंटैक्टिक फोम का वर्णन इस प्रकार करते हैं;

'सिंटैक्टिक' शब्द खोखले गोलों द्वारा प्रदान की गई व्यवस्थित संरचना को संदर्भित करता है। 'फोम' शब्द सामग्री की कोशिकीय प्रकृति से संबंधित है। कम घनत्व पर उच्च शक्ति के अपने अद्वितीय गुणों के कारण, सिंटैक्टिक फोम का उपयोग समुद्र के नीचे उत्प्लावन अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है। सिंटैक्टिक सामग्री जलस्थैतिक दबाव और दीर्घकालिक जोखिम के संयुक्त प्रभाव के प्रति प्रतिरोधी होती है, जो उन्हें केबल और हार्डबॉल फ्लोट्स तथा इंस्ट्रूमेंटेशन सपोर्ट जैसे समुद्री परियोजनाओं के लिए आदर्श बनाती है। ये अधिकांश पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में प्रति आयतन काफी कम वजन पर शक्ति और संरचनात्मक अखंडता भी प्रदान करती हैं, जो उन्हें कई रक्षा और सिविल इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में एक आकर्षक विकल्प बनाती है।

पेट्रोलियम ड्रिलिंग में सेनोस्फीयर

सेनोस्फीयर के अनदेखे महत्व के प्रमाण के लिए, पेट्रोलियम उद्योग में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका से बेहतर कोई उदाहरण नहीं है। आधुनिक दुनिया में तेल के महत्व के बारे में तो सभी जानते हैं, लेकिन यह तथ्य कम ही लोगों को पता है कि सेनोस्फीयर का उपयोग, जैसा कि फ्रांसीसी उद्योग पत्रिका, इंडस्ट्री एंड टेक्नोलॉजीज, में बताया गया है, "...तेल ड्रिलिंग के क्षेत्र में कई वर्षों से पेट्रोलियम सीमेंट पेस्ट के घनत्व को कम करने के लिए किया जाता रहा है, बिना पानी की मात्रा बढ़ाए।"

प्लास्टिक और पॉलिमर में सेनोस्फीयर

सेनोस्फीयर का उपयोग प्लास्टिक और पॉलिमर के निर्माण में भी होता है, क्योंकि इनका पुनः आकार लेने योग्य आकार या मजबूती थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग प्लास्टिक में सिकुड़न से बचने में मदद करती है।

ऑटोमोबाइल उद्योग में आधुनिक कंपोजिट में भी इनका उपयोग किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, 2016 शेवरले कॉर्वेट में एक "शीट मोल्डिंग कंपाउंड" का उपयोग किया गया है जिसमें कैल्शियम कार्बोनेट फिलर की जगह ग्लास माइक्रोस्फीयर का इस्तेमाल किया गया है, जिससे स्पोर्ट्स कार के स्टिंगरे कूप मॉडल का वजन 20 पाउंड (9 किलोग्राम) कम हो गया है। निर्माता कंपनी, कॉन्टिनेंटल स्ट्रक्चरल प्लास्टिक्स इंक. के उपाध्यक्ष, प्रोबीर गुहा, कंपोजिट में सेनोस्फीयर को शामिल करने का कारण बताते हुए कहते हैं कि, "इस प्रकार के वाहन अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट एसएमसी फॉर्मूले में आयतन के अनुसार 20% ग्लास फाइबर सुदृढ़ीकरण, 35% रेज़िन और 45% फिलर (आमतौर पर कैल्शियम कार्बोनेट) होता है," और आगे कहते हैं, "यह नया एसएमसी [शीट मोल्डिंग कंपाउंड] एल्युमीनियम के मुकाबले लागत के मामले में प्रतिस्पर्धी है।"

कंक्रीट में निर्मित सेनोस्फीयर

कई वर्षों से, सेनोस्फीयर कंक्रीट में एक उपयोगी योजक के रूप में इस्तेमाल होते रहे हैं, जो अतिरिक्त मजबूती और ध्वनि इन्सुलेशन प्रदान करते हैं, साथ ही घनत्व को भी कम करते हैं। द कंक्रीट काउंटरटॉप इंस्टीट्यूट के अध्यक्ष जेफ गिरार्ड इन फायदों के बारे में बताते हुए कहते हैं, “सैद्धांतिक रूप से, सेनोस्फीयर कंक्रीट में इस्तेमाल होने वाली सामान्य रेत के कुछ हिस्से की जगह ले सकते हैं। सेनोस्फीयर का घनत्व पानी से कम होता है (औसतन 0.7 बनाम पानी का 1.0); क्वार्ट्ज रेत के कणों का घनत्व आमतौर पर लगभग 2.65 होता है। इसका मतलब है कि 1 पाउंड सेनोस्फीयर का आयतन लगभग 3.8 पाउंड रेत के बराबर होता है।”

उद्योग एवं प्रौद्योगिकी पत्रिका में ध्वनि प्रदूषण कम करने के साधन के रूप में सेनोस्फीयर के उपयोग का भी वर्णन किया गया है, जिसमें कहा गया है कि, “[सेनोस्फीयर का उपयोग] निर्माण सामग्री में कंक्रीट को हल्का करने के लिए किया जाता है, जबकि 1.6 टन/मीटर³ के घनत्व पर 30 एमपीए की संपीडन शक्ति को बनाए रखा जाता है, जिससे उनकी जकड़न में सुधार होता है और ध्वनि संचरण कम होता है। उदाहरण के लिए, सेंट पीटर्सबर्ग एप्लाइड नैनोटेक्नोलॉजीज का वैज्ञानिक और तकनीकी केंद्र (एसटीसीएएन) रूस में ऐसी कंक्रीट से पुलों का निर्माण कर रहा है, [सड़क की सतह को शांत बनाने के लिए]। सेनोस्फीयर का उपयोग दीवारों, फर्शों और छतों के लिए उपयोग किए जाने वाले प्लास्टर, मोर्टार और प्लास्टर के तापीय और ध्वनि इन्सुलेशन गुणों को बेहतर बनाने के लिए भी किया जाता है। 40% आयतन सेनोस्फीयर मिलाने से ध्वनि संचरण गुणांक आधा हो जाता है।”

फार्मास्यूटिकल्स में सेनोस्फीयर

दवा उद्योग में कई वर्षों से सेनोस्फीयर का उपयोग किया जाता रहा है, क्योंकि ये छोटी गेंदें दवाओं से लेपित होने पर लगभग एक आदर्श परिवहन उपकरण के रूप में कार्य कर सकती हैं। इसके अलावा, जैसा कि फ्रांसीसी उद्योग पत्रिका, इंडस्ट्री एंड टेक्नोलॉजीज, में उल्लेख किया गया है, "सिल्वर ऑक्साइड से ढके सेनोस्फीयर को, उदाहरण के लिए, घावों को जल्दी भरने के लिए ड्रेसिंग में एकीकृत किया जा सकता है।"

उन्नत उद्योगों में सेनोस्फीयर

इस बहुमुखी उप-उत्पाद के नए उपयोगों की खोज के लिए व्यापक शोध कार्य चल रहा है। उदाहरण के लिए, चुंबकीय सेनोस्फीयर का उपयोग करके मीथेन ऑक्सीकरण प्रक्रिया के लिए नए उत्प्रेरक विकसित किए जा रहे हैं।

सेनोस्फीयर का उपयोग मेटल मैट्रिक्स कंपोजिट (एमएमसी) के विकास में भी किया जा रहा है। यह एक प्रकार की सामग्री है जो गोले के उच्च ऊर्जा अवशोषण, प्रभाव प्रतिरोध और कम घनत्व को अन्य पदार्थों के गुणों के साथ संयोजित करने का प्रयास करती है। अटलांटा स्थित जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के पॉल बिजू-डुवाल जैसे अन्य शोधकर्ताओं ने सीमेंट रहित निर्माण सामग्री के विकास में कड़ी मेहनत की है। उनका काम जारी है, जिसमें सेनोस्फीयर मिश्रण में बांस और धातु की ट्यूबिंग जैसी वस्तुओं को शामिल किया जा रहा है, ताकि वैकल्पिक, सस्ते, मजबूत और अधिक पर्यावरण-अनुकूल निर्माण विधियों की खोज की जा सके।

इसी बीच, क्रास्नोयार्स्क स्थित रूसी विज्ञान अकादमी के रसायन विज्ञान और रासायनिक प्रौद्योगिकी संस्थान, उत्प्रेरक परिवर्तनों में सेनोस्फीयर के उपयोग के तरीकों का अध्ययन कर रहा है। वहीं, बीएई सिस्टम्स पेंट में सेनोस्फीयर का उपयोग अवरक्त स्पेक्ट्रम में अदृश्यता प्रदान करने के लिए कर रहा है, जिससे सैन्य विमानों को 'अदृश्यता आवरण' प्रदान किया जा सके।

इतने व्यापक उपयोगों और उससे भी अधिक संभावित उपयोगों को देखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि सेनोस्फीयर में रुचि बढ़ रही है। जब तक उत्पाद विकासकर्ता हल्के वजन वाले फिलर्स, बेहतर दवा वितरण प्रणालियों, बेहतर कोटिंग्स, सीमेंट के विकल्प और कंपोजिट एडिटिव्स की खोज करते रहेंगे, तब तक सेनोस्फीयर की आवश्यकता बनी रहेगी। साथ ही, इन बहुमुखी गोलों के नए उपयोगों पर बढ़ते शोध के साथ, भविष्य में सेनोस्फीयर का क्या होगा, यह तो समय ही बताएगा।