আপনি যদি কখনও আসবাবের একটি ভারী টুকরো স্থানান্তর করার জন্য সংগ্রাম করে থাকেন তবে আপনি সম্ভবত লক্ষ্য করেছেন যে আসবাবপত্র ঘোরানোর সময় এটিকে ঠেলে দেওয়া জিনিসগুলিকে সহজ করে তোলে। জার্মানি এবং ইতালির গবেষকরা এখন মাইক্রোস্কেলে এই একই ঘটনাটি তদন্ত করেছেন এবং প্রক্রিয়ায়, এমন শর্তগুলি চিহ্নিত করেছেন যা অণুবীক্ষণিক বস্তুগুলিকে একটি ন্যূনতম টর্ক সহ একটি স্ফটিক পৃষ্ঠ জুড়ে ঘুরতে দেয়৷ এই তাত্ত্বিক আবিষ্কার, যা দলটি ক্ষুদ্র চৌম্বকীয় গোলকের উপর পরীক্ষা-নিরীক্ষার সাথে ব্যাক আপ করেছে, রোবোটিক্স এবং ড্রাগ সরবরাহের মতো ক্ষেত্রে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মাইক্রো- এবং ন্যানো-মেশিনগুলির বিকাশে সহায়তা করতে পারে।
একটি বস্তুকে স্থানান্তর করতে - এটি বড় বা ছোট হোক - অন্তর্নিহিত পৃষ্ঠের সাথে তার স্থির অনুবাদমূলক ঘর্ষণকে কাটিয়ে উঠতে একটি শক্তি প্রয়োগ করতে হবে। এটি মেকানিক্সের একটি মৌলিক নীতি, তবুও অনুবাদমূলক এবং ঘূর্ণন ঘর্ষণের মধ্যে সম্পর্ক জটিল, এবং এটি আরও বেশি হয়ে ওঠে ক্ষুদ্র দৈর্ঘ্যের স্কেলে যেখানে যোগাযোগকারী পৃষ্ঠগুলি কয়েকশ পরমাণুর মতো কম জড়িত থাকতে পারে। ন্যানোসাইজড ডিভাইসগুলিতে, অনুবাদমূলক ঘর্ষণ একটি বিশেষ সমস্যা কারণ তাদের উচ্চ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল থেকে আয়তনের অনুপাতের অর্থ হল তাদের পৃষ্ঠগুলি দ্রুত শেষ হয়ে যায় এবং এমনকি তারা সংস্পর্শে আসার সাথে সাথে স্বতঃস্ফূর্তভাবে একসাথে লেগে থাকতে পারে।
দুটি পারমাণবিকভাবে সমতল পৃষ্ঠের মধ্যে যোগাযোগ এলাকা নকল করা
স্ট্যাটিক অনুবাদক এবং ঘূর্ণন ঘর্ষণ মধ্যে সম্পর্ক অধ্যয়ন করতে, নেতৃত্বে একটি দলের সদস্যদের ক্লেমেন্স বেচিঙ্গার এর কনস্টানজ বিশ্ববিদ্যালয়, জার্মানি মাইক্রোন-আকারের চৌম্বকীয় গোলকের স্ফটিক ক্লাস্টার তৈরি করে শুরু হয়েছিল। তারপরে তারা এই গোলকগুলিকে একটি কাঠামোগত পৃষ্ঠের সংস্পর্শে নিয়ে আসে যেখানে একটি ডিমের কার্টনের মতো পর্যায়ক্রমে ব্যবধানযুক্ত কূপ থাকে। এই সেট-আপটি দুটি পারমাণবিকভাবে সমতল পৃষ্ঠের মধ্যে যে ধরণের যোগাযোগ ঘটে তা অনুকরণ করে, জিন কাও ব্যাখ্যা করেন, এই গবেষণায় প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রের প্রধান লেখক। শারীরিক পর্যালোচনা এক্স.
গবেষকরা তারপরে একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে ক্লাস্টারগুলিকে ঘোরান, প্রতিটি ক্লাস্টার থেকে প্রায় 10 থেকে 1000 গোলাকার কণাকে পৃষ্ঠের সংস্পর্শে রেখে। ক্লাস্টারটিকে ঘোরানোর জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম টর্কটি স্থির ঘূর্ণন ঘর্ষণের সাথে মিলে যায়, যা গবেষকরা ব্যাখ্যা করেছেন স্ট্যাটিক ট্রান্সলেশনাল ঘর্ষণের মতো যা ক্লাস্টারটিকে ধাক্কা দেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম বলকে চিহ্নিত করে।
ঘর্ষণ দড়ি এবং সুতা মধ্যে ভারী উত্তোলন করে
একবার ঘূর্ণন একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করলে, গবেষকরা দেখেছেন যে স্থির ঘর্ষণ নাটকীয়ভাবে হ্রাস পায়, যা খুব বড় ক্লাস্টারগুলির জন্য অতি নিম্ন স্থির ঘর্ষণের অবস্থা তৈরি করে। "এই ধরনের একটি কম-ঘর্ষণ অবস্থা একটি ন্যূনতম পরিমাণ টর্ক প্রয়োগ করে আণুবীক্ষণিক বস্তুকে ঘূর্ণনে সেট করার অনুমতি দেয় এবং ছোট যান্ত্রিক যন্ত্রগুলির বানোয়াট এবং কার্যকারিতার জন্য অত্যন্ত প্রাসঙ্গিক হতে পারে - পারমাণবিক থেকে মাইক্রো-স্কেল পর্যন্ত - আমাদের কাছাকাছি নিয়ে আসে ছোট এবং আরও দক্ষ মেশিন উপলব্ধি করা," বেচিঙ্গার বলেছেন।
অনুবাদ এবং ঘূর্ণনের একটি সুপারপজিশন
"যেকোনো বাস্তবসম্মত পরিস্থিতিতে, বস্তুর গতি অনুবাদ এবং ঘূর্ণনের একটি সুপারপজিশন," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. “অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এই ধরনের গতির সাথে থাকা ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা জানা গুরুত্বপূর্ণ কারণ ঘর্ষণ শক্তি খরচ করে এবং এমনকি ডিভাইসের ব্যর্থতাও হতে পারে। অনুবাদমূলক ঘর্ষণ থেকে ভিন্ন, ঘূর্ণন ঘর্ষণ সম্পর্কে খুব কমই জানা যায়, তবে আমরা এখন আমাদের গবেষণায় পরবর্তীটিকে সম্বোধন করেছি।"
এখন পর্যন্ত, গবেষকরা নিখুঁতভাবে পর্যায়ক্রমিক পৃষ্ঠের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন। "আমাদের ভবিষ্যতের কাজে, আমরা ত্রুটিগুলি প্রবর্তন করব, যা অনেক পরিস্থিতিতেও উপস্থিত থাকে," বেচিঙ্গার বলেছেন।
