हमने कार्बन नैनोट्यूब बनाने हेतु IR तकनीक का उपयोग क्यों किया?
यदि आपने कभी CNT निर्माण संबंधी कार्य किए हैं, तो आपको पता ही होगा कि इसमें कितनी कठिनाइयाँ हैं। इसके लिए आवश्यक है कि तापमान बिल्कुल सही हो – “लगभग सही” नहीं, बल्कि ठीक-ठाक ही होना चाहिए; अन्यथा पूरी उत्पादन प्रक्रिया व्यर्थ हो जाती है। लंबे समय तक लोग ऐसे बड़े रेजिस्टिव फर्नेसों का ही उपयोग करते रहे। लेकिन वास्तव में, ऐसे फर्नेस बहुत अधिक ऊर्जा खपत करते हैं। आपको अपनी ऊर्जा का आधा हिस्सा तो उस विशाल धातुई बॉक्स एवं उसके अंदर की हवा को गर्म करने में ही खर्च करना पड़ता है… जबकि नैनोट्यूबों को तो गर्मी मिल ही नहीं पाती।
इसी कारण हमने शॉर्टवेव इन्फ्रारेड (IR) तकनीक का उपयोग किया।
ऊर्जा को ठीक वहीं देना
IR तकनीक की खूबी यह है कि इसमें हवा का कोई महत्व ही नहीं है। यह विकिरण ऊर्जा सीधे ही लक्ष्य तक पहुँच जाती है। यह बहुत ही तेज़ है… वाकई बहुत तेज़।
चूँकि हमें तापमान को तुरंत ही नियंत्रित करना होता है, इसलिए हमें कमरे को गर्म करने हेतु बहुत अधिक ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता ही नहीं है। हम ऊर्जा को ठीक वहीं देते हैं, जहाँ नैनोट्यूब बन रहे हैं… कहीं और नहीं।
हम जिन उपकरणों का उपयोग करते हैं
हम क्वार्ट्ज-हैलोजन लैंपों का ही उपयोग करते हैं। क्यों? क्योंकि ये उच्च तापमान को सहन कर सकते हैं। जब तापमान में तेज़ी से परिवर्तन होता है, तो सस्ती सामग्रियाँ टूट जाती हैं… लेकिन क्वार्ट्ज ऐसा नहीं करता। इसके अलावा, हैलोजन तकनीक के कारण फिलामेंट वाष्पित नहीं होता… इसलिए लैंप लंबे समय तक काम करते हैं।
हम ऑपरेशन क्षेत्र को साफ रखने हेतु छोटे आकार के उपकरणों का ही उपयोग करते हैं।
हम विशेष रूप से शॉर्टवेव IR का ही उपयोग करते हैं… मीडियम/लॉन्गवेव IR तकनीकें तो सब्सट्रेट तक पहुँच ही नहीं पातीं। यदि ऐसा न हो, तो वेफर पर “हॉट स्पॉट” बन जाते हैं… और यह नैनोट्यूबों के व्यवस्थित विकास हेतु बहुत ही बुरा है।
वास्तविकता
पर्यावरणीय दृष्टिकोण से यह तो बढ़िया ही है… क्योंकि इससे ऊर्जा की बर्बादी नहीं होती। लेकिन यहाँ एक समस्या है… ऐसे IR उपकरण बहुत ही अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।
यदि आप शीतलन प्रणाली पर ध्यान न दें, या हीट शील्डों का उपयोग न करें, तो आपके सेंसर एवं वायरिंग जल जाएँगे। ऊर्जा की बचत तो अच्छी है… लेकिन आपको तापीय प्रबंधन पर बहुत ही ध्यान देना होगा। अन्यथा, आप तो बस अधिक ऊर्जा खर्च करके खराब हुए उपकरणों का ही भुगतान कर रहे हैं।