అమెరికా, ఫ్రాన్స్‌లు కాదన్నాయి.. భారత్‌ మాత్రం సాధించింది!

విద్యుత్‌ వృథా, ఛార్జింగ్‌కు ఎక్కువ టైం.. బరువైన బ్యాటరీలు.. సిలికాన్‌ ఆధారిత ప్రాసెసర్లతో విద్యుత్‌ వాహనాలు ఎదుర్కొంటున్న సమస్యలు ఇవి. అయితే.. ఇకపై ఈ సమస్యలేవీ ఎదురు కాకపోవచ్చు. గాలియం-నైట్రైడ్‌ టెక్నాలజీతో.. గంటల తరబడి ఛార్జింగ్‌ కోసం ఎదురుచూడాల్సిన అవసరం లేకుండా, తేలికైన బ్యాటరీలతో ఎక్కువ దూరం రయ్‌మంటూ దూసుకెళ్లే అవకాశం కలగబోతుంది. ఇంతకీ ఈవీ రంగపు భవిష్యత్తును మార్చబోయే ఈ అరుదైన టెక్నాలజీ మనకు ఎలా సొంతం అయ్యిందో తెలుసా?.. 

టెక్నాలజీ రంగంలో భారత్‌ ఓ మహత్తర ఘట్టాన్ని నమోదు చేసింది. భారత రక్షణ పరిశోధన సంస్థ (డీఆర్‌డీవో)కు చెందిన సాలిడ్‌ స్టేట్‌ ఫిజిక్స్‌ లాబొరేటరీ డైరెక్టర్‌ డాక్టర్‌ మీనా మిశ్రా పరిశోధనల పుణ్యమా అని ఇకపై దేశం రక్షణ రంగంలోనే కాదు... విద్యుత్తు వాహనాలు, 5జీ నెట్‌వర్క్‌ల విషయంలోనూ గణనీయమైన పురోగతిని నమోదు చేయనుంది. గాలియం-నైట్రైడ్‌ విషయంలో డాక్టర్‌ మీనా మిశ్రా సాధించిన విజయం దీనికి కారణం. ఇంతకీ ఏమా గాలియం-నైట్రైడ్‌? డీఆర్‌డీవో సైంటిస్ట్‌ సాధించిన విజయమేమిటి? దాంతో దేశానికి, సామాన్యుడికి వచ్చే లాభమేమిటి?

మీకు సిలికాన్‌ గురించి తెలిసే ఉంటుంది. కంప్యూటర్లు, స్మార్ట్‌ఫోన్లు, ఇతర ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరాల్లోని ప్రాసెసర్లు ఈ అర్ధ వాహకంతోనే తయారవుతాయి. ​దశాబ్దాలుగా మన టెక్నాలజీ పురోభివృద్ధికి కేంద్రం ఈ సిలికానే. అయితే ఈ పదార్థంతో అనేక సమస్యలూ ఉన్నాయి. మరో ప్రత్యామ్నాయం లేకపోవడంతో ఇప్పటివరకూ దీన్నే వాడాల్సిన పరిస్థితి ఏర్పడింది. థ్యాంక్స్‌టు డాక్టర్‌ మీనా మిశ్రా. ఇకపై ఆ పరిస్థితి ఉండదు. సిలికాన్‌తో వచ్చే సమస్యలను దాదాపుగా పరిష్కరించగల సరికొత్త అర్ధవాహకం గాలియం-నైట్రైడ్‌తో(Gallium Nitride GaN) ప్రాసెసర్ల తయారీకి మార్గం సుగగమైంది మరి. డీఆర్‌డీవో శాస్త్రవేత్తలు గాలియం-నైట్రైడ్‌ మోనోలిథిక్‌ మైక్రోవేవ్‌ ఇంటిగ్రేటెడ్‌ సర్క్యూట్లను విజయవంతంగా తయారు చేయగలిగారు. రక్షణ రంగానికి కీలకమైన రాడార్లు, క్షిపణులు, డ్రోన్లు, యుద్ధ విమానాల్లో ఈ సర్క్యూట్లు కీలకం కానున్నాయి. 

భారతదేశం ఇటీవలి కాలంలో కొనుగోలు చేసిన రఫేల్‌ యుద్ధ విమానాల్లోని ఎలక్ట్రానిక్‌ ఉపకరణాల్లోనూ ఈ గాలియం-నైట్రైడ్‌ ఉంటుంది కానీ.. ఆ టెక్నాలజీని మనకిచ్చేందుకు ఫ్రాన్స్‌ నిరాకరించింది. గతంలోనూ ఇతర అగ్రరాజ్యాలు కూడా ఈ టెక్నాలజీని భారత్‌తో పంచుకునేందుకు నిరాకరించాయి. డాక్టర్‌ మీనా మిశ్రా పరిశోధనల ఫలితంగా ఇప్పుడు భారత్‌ గాలియం-నైట్రైడ్‌ టెక్నాలజీ కలిగిన ఏడవ దేశంగా ఎదిగింది. ఇప్పటివరకూ అమెరికా, ఫ్రాన్స్‌, రష్యా, దక్షిణ కొరియా, చైనా, జర్మనీల వద్ద మాత్రమే ఈ టెక్నాలజీ ఉండటం గమనార్హం.

ఏమిటి దీని ప్రత్యేకతలు..
ఒక్క ముక్కలో చెప్పాలంటే సిలికాన్‌తో పోలిస్తే గాలియం-నైట్రైడ్‌ ఎక్కువ వోల్టేజీలు, ఫ్రీక్వెన్సీ, ఉష్ణోగ్రతల్లోనూ సమర్థంగా పని చేయగలదు. విద్యుత్తు వాహనాల్లో బ్యాటరీల నుంచి విద్యుత్తును మోటారుకు.. మోటారు నుంచి బ్యాటరీలకు మార్చేందుకు ప్రస్తుతం సిలికాన్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. అయితే దీనివల్ల విద్యుత్తు వృథా అవుతూంటుంది. గాలియం-నైట్రైడ్‌ ఆధారిత ప్రాసెసర్లతో ఈ నష్టాన్ని గణనీయంగా తగ్గించవచ్చు. 

ఒక అంచనా ప్రకారం సిలికాన్‌తో వచ్చే నష్టాలు 6 - 10 శాతం వరకూ ఉంటే.. గాలియం-నైట్రైడ్‌ ప్రాసెసర్లతో వచ్చే నష్టాలు 2 - 6 శాతం మాత్రమే. అంతేకాదు.. ఈ పదార్థంతో బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌ కూడా చాలా వేగంగా జరిగి పోతుంది. బ్యాటరీల బరువు తగ్గడమే కాకుండా.. ఎక్కువ విద్యుత్తును నిల్వ చేసుకునే అవకాశం వస్తుంది. అంటే.. విద్యుత్తు వాహనాల మైలేజీ పెరగడం, గంటలు పడుతున్న బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌ సమయం తగ్గడం జరిగిపోతుందన్నమాట. 

అలాగే సోలార్‌ ప్యానెల్స్‌ ఉత్పత్తి చేసే డైరెక్ట్‌ కరెంట్‌ (డీసీ)ను... మనం వాడుకునే ఆల్టర్నేట్‌ కరెంట్‌ (ఏసీ)కి మార్చే క్రమంలో అయ్యే నష్టాన్ని సగానికి సగం తగ్గిస్తుంది. అంతేకాదు.. 5జీ నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా డేటా ట్రాన్స్‌ఫర్‌ వేగాన్ని పెంచేందుకు కూడా దీన్ని వాడుకోవచ్చు. ఇన్ని ప్రయోజనాలున్నాయి కాబట్టే.. ‘‘డాక్టర్‌ మీనా మిశ్రా సాధించిన విజయం ద్వారా దేశం విదేశాల నిషేధాలను అధిగమించగలిగాము. దేశ భద్రత విషయంలో ఇదో మేలి మలుపు’’ అని వ్యాఖ్యానించారు.

:::గిళియారు గోపాలకృష్ణ మయ్యా, సీనియర్‌ జర్నలిస్ట్‌.