তাপ-সঞ্চয়ী ‘ পাখনা ‘ 

গরমের দিনে পানীয় ঠান্ডা রাখতে অনেকেই জেল-ভরা কুলিং স্লিভ ব্যবহার করেন। এর ভিতরে থাকে ফেজ-চেঞ্জ মেটিটেরিয়াল। এই জেল, গলে যাওয়ার আগে প্রচুর তাপ শোষণ করতে পারে। এই কারণেই পানীয় দীর্ঘক্ষণ ঠান্ডা থাকে। কিন্তু আরও দ্রুত এবং সমানভাবে তাপ কমাতে হলে কী করা যায়? গবেষকরা দেখেন ওই মেটিরিয়াল-এর মধ্যে পাখনার মতো তাপ-পরিবাহী বসানো যেতে পারে। তবে কতগুলি পাখনা থাকবে, তাদের আকার কেমন হবে এবং পরস্পরের মধ্যে কতটা দূরত্ব থাকবে-এ সবই তাপ স্থানান্তরের কর্মদক্ষতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ইতালির রোমের টর ভারগাটা বিশ্ববিদ্যালয়-এর গবেষক পাওলো প্রোইয়া, মাউরো সব্রাগালিয়া এবং জিয়াকোমো ফালকুচ্চি এই বিষয়টি নিয়ে গবেষণা করেন। পানীয় ঠান্ডা করা তাঁদের লক্ষ্য ছিল না। তাঁরা খোঁজেন, কিভাবে ওই মেটিরিয়ালকে অনেকটা তাপের ব্যাটারির মতো ব্যবহার করে তাপ সঞ্চয় করা যায় এবং প্রয়োজন মতো ছেড়ে দেওয়া যায়। কম্পিউটার সিমুলেশনে গবেষকেরা চারটি পাখনার বিভিন্ন বিন্যাস পরীক্ষা করেন। দেখা যায়, পাখনাগুলি খুব কাছাকাছি থাকলে তাদের চারপাশের মেটিরিয়াল গলে দ্রুত একে অপরের সঙ্গে মিশে যায়। ফলে তৈরি হয় এক ধরনের ‘ইন্টারফিয়ারেন্স’, যা তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা কমিয়ে দিতে পারে। অন্যদিকে, পাখনাগুলির মধ্যে কিছুটা বেশি দূরত্ব থাকলে এই সমস্যা কম হয় এবং তাপ আরও কার্যকরভাবে ছড়িয়ে পড়ে। তবে এখানে শুধু তাপ পরিবহনের বিষয়টিই কাজ করে না। মেটিরিয়াল গলতে শুরু করলে তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে তরলের মধ্যে তৈরি হয় কনভেকশন বা পরিচলন স্রোত। পাখনার চারপাশে এই স্রোত অনেকটা উষ্ণ তরলের ঊর্ধ্বমুখী ধূমপুঞ্জের মতো তৈরি হয়। অর্থাৎ, তাপ পরিবহন, তরলের প্রবাহ এবং ফেজ-চেঞ্জ মেটিটেরিয়াল-এর কঠিন থেকে তরলে পরিবর্তন, এই সবকিছু মিলিয়েই তৈরি হয় একটি জটিল ব্যবস্থা। এই প্রক্রিয়াটি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ফেজ-চেঞ্জ মেটিটেরিয়াল-এর ব্যবহার তো শুধু পানীয় ঠান্ডা রাখার মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি ও রেফ্রিজারেশন ব্যবস্থা ঠান্ডা রাখা, সৌর প্যানেলের অতিরিক্ত তাপ কমানো, ভবনের তাপ নিয়ন্ত্রণ এবং হাইড্রোজেন সংরক্ষণেও গুরুত্বপূর্ণ । বিশেষ করে হাইড্রোজেন সংরক্ষণের ক্ষেত্রে, হাইড্রোজেন শোষণের সময় নির্গত তাপকে এই ফেজ-চেঞ্জ মেটিটেরিয়াল ধরে রাখতে পারে। পরে হাইড্রোজেন ছাড়ার সময় সেই তাপ আবার কাজে লাগানো যেতে পারে। ফলে শক্তির অপচয় কমিয়ে পুরো প্রক্রিয়াটিকে আরও দক্ষ করা সম্ভব। তাই তাপ সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে শুধু কতগুলি পাখনা ব্যবহার করা হচ্ছে, তা নয়—পাখনাগুলি কোথায় এবং কতটা দূরে বসানো হচ্ছে, সেটিও সমান গুরুত্বপূর্ণ।

সূত্র: Physics World; July 2026