চন্দ্র অন্বেষণে স্তরযুক্ত ব্যাসল্ট অতি-সূক্ষ্ম সুতা এবং এর কাপড়ের প্রয়োগ

উহান টেক্সটাইল ইউনিভার্সিটির ন্যাশনাল কী ল্যাবরেটরি অফ নিউ টেক্সটাইল মেটেরিয়ালস অ্যান্ড অ্যাডভান্সড প্রসেসিং-এর অধ্যাপক জিয়া ঝিগাং এবং শিক্ষাবিদ শু ওয়েইলিনের দল, অধ্যাপক তাও গুয়াংমিং-এর সহযোগিতায়, ‘Hierarchical bassalt metayarn for ergonomic protective space textiles’ শীর্ষক গবেষণা পত্রটি ‘ম্যাটার’ জার্নালে প্রকাশ করেছে। নতুন টেক্সটাইল উপকরণ এবং উন্নত প্রক্রিয়াকরণ বিষয়ক এই গবেষণা দলটি সর্বপ্রথম ‘কোঅ্যাক্সিয়াল স্পাইরাল র‍্যাপ স্পিনিং’ নামক কোর-স্পান স্পিনিং প্রযুক্তির প্রস্তাব করে, যা অতিসূক্ষ্ম স্কেলে ব্যাসল্ট ফাইবারের অবিনাশী, স্বল্প-টর্ক, উচ্চ-মানের এবং বৃহৎ পরিসরে স্পিনিং, বয়ন এবং প্রয়োগের চ্যালেঞ্জগুলো মোকাবেলা করে। এটি উচ্চ-দৃঢ়তা ও উচ্চ-ভঙ্গুরতা সম্পন্ন অজৈব ফাইবার উপকরণের বৃহৎ পরিসরে, ত্বক-বান্ধব এবং নমনীয় টেক্সটাইল প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি নতুন পথ খুলে দেয়, যা জটিল ও চরম পরিবেশে টিকে থাকার জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন সুরক্ষা উপকরণের জরুরি চাহিদা মেটাতে ব্যাপক উৎপাদনের সুযোগ করে দেয়। মহাকাশ এই গবেষণাপত্রটির প্রথম লেখক হলেন অধ্যাপক জিয়া ঝিগাং এবং সংশ্লিষ্ট লেখক হলেন শিক্ষাবিদ শু ওয়েইলিন ও অধ্যাপক তাও গুয়াংমিং। গবেষণাপত্রটি একটি জার্নালের প্রচ্ছদ নিবন্ধ হিসেবে নির্বাচিত হয়েছিল।

শ্রেণিবিন্যাসের প্রয়োগ ব্যাসল্ট অতিসূক্ষ্ম সুতা এবং চন্দ্রাভিযানে এর বস্ত্রের ব্যবহার ভবিষ্যৎ মানব মহাকাশ যাত্রার জন্য একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। এই স্তরবিন্যস্ত ব্যাসল্ট অতিসূক্ষ্ম সুতাটি নমনীয়তা, উচ্চ শক্তি এবং চমৎকার স্থিতিশীলতার অধিকারী, এবং এটি দিয়ে এমন নরম বস্ত্র বোনা যায় যা মহাকাশের তীব্র সৌর বিকিরণ এবং চরম তাপমাত্রার ওঠানামাকে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করে। এই গবেষণাটি ভঙ্গুর অজৈব ব্যাসল্ট তন্তুকে ব্যবহারিক, কর্মদক্ষতামূলক ও সুরক্ষামূলক মহাকাশ বস্ত্রে রূপান্তরিত করার একটি নতুন পদ্ধতির পথ দেখিয়েছে।

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, বিশ্বব্যাপী গভীর মহাকাশ অনুসন্ধান এবং বাণিজ্যিক মহাকাশ শিল্পের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, এই শিল্পের চাহিদা বেড়েছে হালকা ওজনেরচরম পরিবেশ-প্রতিরোধী উপকরণের ব্যবহার ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে।ব্যাসল্ট ফাইবারআগ্নেয় শিলা থেকে প্রাপ্ত ব্যাসল্ট ফাইবারের স্বল্প মূল্য, উচ্চ তাপমাত্রা সহনশীলতা, উচ্চ তাপ নিরোধক ক্ষমতা, বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ধোঁয়াবিহীন অদাহ্যতার মতো উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে, যা রেল ট্রানজিট, বিশেষ সুরক্ষা এবং সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং সহ একাধিক ক্ষেত্রে এর প্রতিযোগিতামূলক ব্যবহারকে আকর্ষণ করে। তবে, এর সহজাত উচ্চ দৃঢ়তা এবং উচ্চ মডুলাস এটিকে অতিসূক্ষ্ম স্কেলে ভঙ্গুর ফাটলের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল করে তোলে; প্রচলিত উচ্চ-টর্ক স্পিনিং ফাইবারের ক্ষতি করে এবং শক্তির তীব্র হ্রাস ঘটায়, যার ফলে "ক্ষতিহীন, কম-টর্ক, সম্পূর্ণ আবৃত, ত্বক-বান্ধব এবং নমনীয়" উচ্চ-মানের সুতা তৈরি করা একটি দীর্ঘমেয়াদী "বাধা" হয়ে দাঁড়িয়েছে, যা টেক্সটাইল অ্যাপ্লিকেশন সিস্টেমে ব্যাসল্ট ফাইবারের প্রবেশকে সীমাবদ্ধ করে।

প্রযুক্তি উন্নয়ন সময়রেখা

এই প্রযুক্তিগত প্রতিবন্ধকতা দূর করতে এবং চরম সুরক্ষা ব্যবস্থার চাহিদা মেটাতে, একটি দেশীয় কোম্পানি উহান টেক্সটাইল ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক জিয়া ঝিগাং-এর দলের সাথে যৌথভাবে কাজ করেছে। তারা সুতা কাটা, সুতা তৈরি, বয়ন থেকে শুরু করে রঞ্জন পর্যন্ত সম্পূর্ণ শিল্প প্রক্রিয়াটির দায়িত্ব নিয়েছে।

• ২০১৯: সর্বপ্রথম অ-ধ্বংসাত্মক র‍্যাপিং স্পিনিং-এর প্রস্তাব করা হয়।

• ২০২০: সফলভাবে প্রথম ত্বক-বান্ধব পণ্য তৈরি করা হয়েছে ব্যাসল্ট ফাইবার তাপ প্রতিরক্ষামূলক কাপড়.

• ২০২১: পোশাকের কাপড়ে ব্যবহৃত অতিসূক্ষ্ম ব্যাসল্ট ফাইবারের জন্য সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রিত ড্রয়িং প্রযুক্তি অর্জন করা হয়েছে।

• ২০২২: পরীক্ষাগারটি সফলভাবে উচ্চ-মানের, কম-টর্কের, অ-ধ্বংসাত্মক, সম্পূর্ণ আচ্ছাদিত, উচ্চ-অনুপাতের নকশা তৈরি করেছে এবং স্পিনিং সম্পন্ন করেছে ব্যাসল্ট ফাইবারের সূক্ষ্ম সুতা.

• ২০২৩: ব্যাসল্ট ফাইবারের অবিনাশী ও পূর্ণ-কভারেজ স্পিনিংয়ের জন্য উপযুক্ত সম্পূর্ণ শিল্প প্রক্রিয়া ও সরঞ্জাম সেটের স্থিতিশীল পরিচালনা।

• ২০২৩ থেকে বর্তমান: প্রক্রিয়া ও সরঞ্জামের ক্রমাগত অপ্টিমাইজেশন ও উন্নয়ন, উৎপাদনের জন্য অর্ডার গ্রহণ, এবং চরম সুরক্ষা পরিস্থিতির জন্য উচ্চমানের ব্যাসল্ট ফাইবার প্রতিরক্ষামূলক ফ্যাব্রিক তৈরি করা।

• ২০২৪: উহান টেক্সটাইল ইউনিভার্সিটির তৈরি ব্যাসল্ট ফাইবার দিয়ে নির্মিত চীনের জাতীয় পতাকাটি চ্যাং'ই-৬ মিশনের মাধ্যমে চাঁদের দূরবর্তী অংশে সফলভাবে উত্তোলন করা হয়, যা ব্যাসল্ট চরম সুরক্ষামূলক কাপড়ের প্রতি মনোযোগ এবং এর প্রয়োগ সম্প্রসারণকে আরও উৎসাহিত করে।

• ২০২৫: চায়না হ্যাংইউ লাইফ সাপোর্ট ইকুইপমেন্ট কোং লিমিটেডের অ্যারো-ইঞ্জিন কর্পোরেশন এবং উহান টেক্সটাইল ইউনিভার্সিটির শিক্ষাবিদ শু ওয়েইলিনের স্পিনিং দল যৌথভাবে একটি "ব্যাসল্ট ফাইবার যুগ" উদ্ভাবনী দল প্রতিষ্ঠা করে। দলটি কাঁচামাল থেকে শুরু করে বস্ত্রপণ্য পর্যন্ত ব্যাসল্ট ফাইবারের পূর্ণাঙ্গ মহাকাশ প্রয়োগ প্রসারের গভীর গবেষণা ও প্রচারে নিবেদিত, যা আন্তর্জাতিক মহাকাশ বিজ্ঞানের অগ্রযাত্রা এবং প্রধান জাতীয় কৌশলগত চাহিদা পূরণে কাজ করবে।

উদ্ভাবন এবং কর্মক্ষমতা

অধ্যাপক শু ওয়েইলিন, জিয়া ঝিগাং এবং তাও গুয়াংমিং-এর নেতৃত্বে এবং শাং লুলু, শু আও ও ঝাং শিলিয়াং-এর মতো স্নাতকোত্তর শিক্ষার্থীদের সাথে নিয়ে দলটি ক্রমাগত উদ্ভাবন করে এবং প্রচলিত প্রযুক্তির উন্নতি সাধন করে। তারা "কোঅ্যাক্সিয়াল স্পাইরাল র‍্যাপ স্পিনিং" প্রযুক্তির পথপ্রদর্শক হন এবং এর জন্য তারা অক্ষতিকর ও স্বল্প-টর্কের সুতা গঠন এবং বহু-স্তরীয় স্থিতিশীল আবরণের মতো প্রধান প্রযুক্তিগত ও সরঞ্জামগত উদ্ভাবনগুলো সম্পন্ন করেন।

তারা শিল্প-স্তরে বহুস্তরীয়, জৈব-অজৈব যৌগিক, ত্বক-বান্ধব ও নমনীয় ব্যাসল্ট মেটা-স্ট্রাকচারাল সুতা (মেটায়ার্ন)-এর নিরবচ্ছিন্ন উৎপাদন অর্জন করেছেন।

• উৎপাদিত মেটাইয়ার্নের শক্তি মূল ব্যাসল্ট ফিলামেন্টের তুলনায় ২৭.৭৬% বৃদ্ধি পেয়েছে।

• অন্যান্য বাণিজ্যিক সুতার তুলনায় এই সুতার অবশিষ্ট টর্ক উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে, যার ফলে এটি দিয়ে সরাসরি নিটিং বা বয়ন করে ত্বকবান্ধব ও নমনীয় মেটইয়ার্ন পণ্য তৈরি করা সম্ভব।

জটিল ও চরম মহাকাশ পরিবেশের সম্মুখীন হয়েও, মেটেইয়ার্ন পণ্যগুলো অসাধারণ পরিবেশগত অভিযোজন ক্ষমতা এবং কাঠামোগত স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে:

• নমনীয় পণ্যটির শক্তি হ্রাস পায়নি, বরং বৃদ্ধি পেয়েছে।, ২০০°C তাপমাত্রার তরল নাইট্রোজেন, ৩০০°C তাপমাত্রার গরম বাতাস দিয়ে ক্রমাগত ফ্লাশ করার পর এবং দীর্ঘক্ষণ তীব্র সৌর বিকিরণের সংস্পর্শে রাখার পর।

• ১৩০০° সেলসিয়াস শিখায় ঝলসে যাওয়ার পরেও এটি তার কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রেখেছিল।

• মেটাইয়ার্নের বোনা পণ্যগুলির ছিঁড়ে যাওয়ার সময় প্রসারণ সর্বোচ্চ পর্যন্ত হয়ে থাকে ৪২১%.

• এমনকি ৩০° সেলসিয়াস তাপমাত্রার নিচেও এগুলো চমৎকার অগ্নি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অগ্নি সুরক্ষা বজায় রাখে।%, "আরাম ও সুরক্ষা"-র সমন্বিত কার্যকারিতা অর্জন করে।