اگر آپ نے کبھی فرنیچر کے بھاری ٹکڑے کو منتقل کرنے کے لئے جدوجہد کی ہے، تو آپ نے شاید محسوس کیا ہوگا کہ فرنیچر کو دھکیلتے ہوئے اسے گھمانے سے چیزیں آسان ہوجاتی ہیں۔ جرمنی اور اٹلی کے محققین نے اب مائیکرو اسکیل پر اسی رجحان کی تحقیقات کی ہیں اور اس عمل میں، ان حالات کی نشاندہی کی ہے جن کی وجہ سے خوردبین اشیاء کو کرسٹل کی سطح پر کم از کم ٹارک کے ساتھ گھومنے کی اجازت دینی چاہیے۔ یہ نظریاتی کھوج، جس کی ٹیم نے چھوٹے مقناطیسی دائروں پر تجربات کی حمایت کی، روبوٹکس اور منشیات کی ترسیل جیسے شعبوں میں ایپلی کیشنز کے لیے مائیکرو اور نینو مشینوں کی ترقی میں مدد کر سکتی ہے۔
کسی چیز کو حرکت دینے کے لیے - چاہے وہ بڑا ہو یا چھوٹا - کسی کو اس کی بنیادی سطح کے ساتھ اس کے جامد ترجمہی رگڑ پر قابو پانے کے لیے طاقت کا استعمال کرنا چاہیے۔ یہ میکانکس کا ایک بنیادی اصول ہے، پھر بھی ترجمہی اور گردشی رگڑ کے درمیان تعلق پیچیدہ ہے، اور یہ چھوٹے لمبائی کے پیمانے پر اور بھی زیادہ ہو جاتا ہے جہاں رابطہ کرنے والی سطحوں میں چند سو ایٹم شامل ہو سکتے ہیں۔ نانوائزڈ آلات میں، ترجمہی رگڑ ایک خاص مسئلہ ہے کیونکہ ان کی سطح کے رقبہ سے حجم کے تناسب کا مطلب یہ ہے کہ ان کی سطحیں تیزی سے ختم ہو جاتی ہیں اور جب وہ رابطے میں آتے ہیں تو خود بخود ایک ساتھ چپک جاتے ہیں۔
دو جوہری طور پر چپٹی سطحوں کے درمیان رابطے کے علاقے کی نقل کرنا
جامد مترجم اور گردشی رگڑ کے درمیان تعلق کا مطالعہ کرنے کے لیے، ایک ٹیم کے ارکان کی قیادت میں کلیمینس بیچنگر کی یونیورسٹی آف کونستانز، جرمنی مائکرون سائز کے مقناطیسی دائروں کے کرسٹل لائن کلسٹر بنانے سے شروع ہوا۔ اس کے بعد انہوں نے ان کرہوں کو ایک ساختی سطح کے ساتھ رابطے میں لایا جس میں وقتاً فوقتاً فاصلہ رکھنے والے کنویں جیسے انڈے کا کارٹن ہوتا ہے۔ یہ سیٹ اپ اس قسم کے رابطے کی نقل کرتا ہے جو دو جوہری طور پر چپٹی سطحوں کے درمیان ہوتا ہے، اس تحقیق پر ایک مقالے کے سرکردہ مصنف Xin Cao کی وضاحت کرتا ہے۔ جسمانی جائزہ X.
اس کے بعد محققین نے گھومنے والے مقناطیسی میدان کا استعمال کرتے ہوئے کلسٹرز کو گھمایا، ہر کلسٹر سے تقریباً 10 سے 1000 کروی ذرات کو سطح کے ساتھ رابطے میں رکھا۔ کلسٹر کو گھومنے کے لیے درکار کم از کم ٹارک جامد گردشی رگڑ کے مساوی ہے، جس کی محققین وضاحت کرتے ہیں کہ جامد ترجمہی رگڑ سے ملتا جلتا ہے جو کلسٹر کو آگے بڑھانے کے لیے درکار کم از کم قوت کی خصوصیت کرتا ہے۔
رگڑ رسیوں اور سوتوں میں بھاری لفٹنگ کرتا ہے۔
ایک بار جب گردش ایک خاص حد سے تجاوز کر جاتی ہے، محققین نے پایا کہ جامد رگڑ ڈرامائی طور پر کم ہو جاتی ہے، جس سے بہت بڑے کلسٹرز کے لیے انتہائی کم جامد رگڑ کی حالت پیدا ہوتی ہے۔ "اس طرح کی کم رگڑ والی حالت مائکروسکوپک اشیاء کو کم سے کم ٹارک لگا کر گردش میں سیٹ کرنے کی اجازت دیتی ہے اور چھوٹے مکینیکل آلات کی ساخت اور کام کے لیے انتہائی متعلقہ ہو سکتی ہے - جوہری سے مائکرو پیمانے تک - ہمیں قریب لاتی ہے۔ چھوٹی اور زیادہ کارآمد مشینوں کا ادراک کرنا،" بیچنگر کہتے ہیں۔
ترجمہ اور گردش کی ایک اعلی پوزیشن
"کسی بھی حقیقت پسندانہ حالات میں، اشیاء کی حرکت ترجمے اور گردش کی ایک اعلیٰ پوزیشن ہے،" وہ بتاتا ہے طبیعیات کی دنیا. "بہت سی ایپلی کیشنز کے لیے رگڑ کی مزاحمت کو جاننا ضروری ہے جو اس طرح کی حرکت کے ساتھ ہوتی ہے کیونکہ رگڑ توانائی کا استعمال کرتا ہے اور یہ آلات کی ناکامی کا باعث بھی بن سکتا ہے۔ ترجمہی رگڑ کے برعکس، گردشی رگڑ کے بارے میں بہت کم جانا جاتا ہے، لیکن اب ہم نے اپنے مطالعے میں مؤخر الذکر پر توجہ دی ہے۔"
اب تک، محققین نے بالکل متواتر سطحوں پر توجہ مرکوز کی ہے۔ بیچنگر کا کہنا ہے کہ "ہمارے مستقبل کے کام میں، ہم نقائص کو متعارف کرائیں گے، جو بہت سے حالات میں بھی موجود ہوتے ہیں۔"
