काच बिगर स्फटिक आहे, जी बहुतेक वेळा पारदर्शक कुठल्याही आकाराशिवाय  ठोस स्वरूपात असते आणि बऱ्याचदा त्याच्या वितळलेल्या स्वरूपाचे जलद गतीने शीतकरण होऊन  तयार होतो. मात्र  काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, त्याच्या निर्मिती दरम्यान, वितळलेली काच बंडखोरी करू शकते  आणि अधिक स्थिर स्थितीत म्हणजेच स्फटिकात रूपांतरित होऊ शकते. 

मात्र, विचलनाच्या प्रक्रियेबाबत योग्य पद्धतीने जाणून घेता येत नाही कारण ही प्रक्रिया अत्यंत संथ असू शकते आणि यामुळे त्याचा अभ्यास करणे कठीण होते. शास्त्रज्ञांनी आता प्रयोगामध्ये विचलनाची कल्पना केली आहे, ज्यामुळे हे समजून घेण्यासाठी एक पाऊल पुढे टाकले जात आहे. यामुळे फार्मा उद्योगांच्या प्रक्रियेत विचलन टाळण्यास मदत करू शकेल. यांचे कारण असे  आहे की एक आकारविरहित औषध हे विचलनानंतर  वेगाने विरघळते आणि ते आकारविरहित राहील  याची साठवणुकीदरम्यान खात्री करुन घेणे आवश्यक आहे.

केंद्र सरकारच्या शालेय विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विभाग (डीएसटी) या स्वायत्त संस्थेच्या जवाहरलाल नेहरू प्रगत वैज्ञानिक संशोधन केंद्रातील भौतिक विज्ञानात (2020) शांती स्वरूप भटनागर पुरस्कारविजेता प्रा राजेश गणपति यांच्या नेतृत्वाखालील  संशोधकांच्या पथकाने  प्रा. अजय सूद (आयआयएससी) आणि त्यांच्या पदवीधर विद्यार्थिनी दिव्या गणपति  (आयआयएससी) यांच्या सहकार्याने कोलोइडल कणांनी बनविलेले काचेचे निरीक्षण केले आणि कित्येक दिवस त्यांच्या गतिशीलतेचे निरीक्षण केले.

काचेमध्ये लपलेली सूक्ष्म संरचनात्मक  वैशिष्ट्ये शोधण्यासाठी ऑप्टिकल मायक्रोस्कोप आणि मशीन लर्निंग पद्धतींसह कणांवर  वास्तविक वेळेत देखरेख करून, त्यांनी 'सॉफ्टनेस'  नावाचे एक पॅरामीटर शोधले, जे विचलनाची व्याप्ती ठरवते. त्यांना आढळले की काचेच्या ज्या भागात मोठ्या "सॉफ्टनेस " मूल्यांचे कण समूह होते ते स्फटिकरुप असलेले होते आणि स्फटिकीकरणप्रति त्याचा मऊपणा  देखील संवेदनशील होता.

लेखकांनी त्यांच्या मशीन लर्निंग मॉडेलला कोलोइडल ग्लासची छायाचित्रे दिली आणि मॉडेलने काचेच्या त्या भागाचा अचूक अंदाज वर्तवला जे आधीच स्फटिक बनले होते. नेचर फिजिक्स या जर्नलमध्ये प्रसिद्ध झालेल्या संशोधनातून काचेच्या मॅट्रिक्समधील घन म्हणून द्रव अणू कचर्‍याचे विसंक्रमीकरण करण्यात मदत होते जेणेकरून त्याची जमिनीखाली खोलवर विल्हेवाट लावता येईल  आणि घातक पदार्थ वातावरणात मिसळण्यापासून  रोखता येईल.

[अधिक माहितीसाठी प्रा.राजेश गणपती यांना (rajeshg@jncasr.ac.in; 98806 71639) वर संपर्क साधता येईल.]

******

B.Gokhale/S.Kane/P.Kor

***

सोशल मिडियावर आम्हाला फॉलो करा@PIBMumbai    /PIBMumbai    /pibmumbai  pibmumbai[at]gmail[dot]com