శాస్త్ర విజ్ఞానము

వాల్యూమ్ బాగా పెంచి టీవీ చూడ్డం అలవాటు సుబ్బారావుకి. ఇక ఆదివారం వస్తే రోజల్లా ఆ టీవీ చప్పుళ్ళలోనే ఓలలాడూతుంటాడు. పక్కింటివాళ్లు తిడితే తలుపులు, కిటికీలు బిగించి మరీ చూడడం మొదలెట్టాడు. దాంతో పగలు కూడా ఇల్లంతా చీకటి. అందుకోసం ఆదివారం పగలంతా ఇంట్లో లైట్లు వెలుగుతుంటాయి. వారం అంతా అయ్యే పవర్ ఖర్చు ఒక్క ఆదివారం ఖర్చుతో సమానం.

ఇలా తెచ్చిపెట్టుకున్న కారణాల వల్ల కాకపోయినా, ఈ రోజుల్లో నిటారుగా పెరిగే ‘ఫ్లాట్’ భవనాలలో, ఎన్నో ఇళ్లలో సరైన వెలుతురు సౌకర్యం లేక పగటి పూట కూడా ఇంట్లో దీపాలు వెలుతున్నాయి. ఆకాశమంతా కాంతి నిండినప్పుడు ఇంట్లో మన గుడ్డిదీపం ఎందుకు దండుగ అని ఆలోచించిన వాళ్లు కొందరు దీనికీ ఓ ఉపాయం ఆలోచించారు. చూరుకి కన్నం పెడితే కాంతి దానంతకు అదే లోపలికి వస్తుంది అంటారేమో! కాని ఆ పద్ధతిలో సమస్యలు ఏంటో మనకి తెలుసు. కనుక అలాంటి మోటు పద్ధతి కన్నా కాస్త సున్నితమైన పద్ధతి ఒకటుంది. ఈ పద్ధతినే ‘వెలుతురు గొట్టం’ అంటారు. ఈ పద్ధతిలో ఇంటి చూరులో ఓ గొట్టం ఉంటుంది. ఆ గొట్టం ఇంటి పైభాగాన్ని ఇంటి లోపలి భాగంతో కలుపుతుంది. గొట్టానికి బయటి కొసలో సూర్యరశ్మిని సేకరించే గుణం ఉంటుంది. అలా గొట్టంలో ప్రవేశించిన కాంతి ఇంట్లోపలికి వచ్చి ఇంటి లోపలిభాగాన్ని ప్రకాశవంతం చేస్తుంది. పైసా ఖర్చు లేకుండా!

పేరు కొత్తదే గాని ఇలాంటి ఆలోచనలు ఎంతో కాలంగా ఉన్నాయి. మన దేశంలో కొన్ని పాత కాలపు ఇళ్ళలో చూరులో కన్నం పెట్టి అందులో గాజు పలకలని అమర్చుతారు. ఆ గాజు సామాన్యంగా అర్థపారదర్శకంగా ఉంటుంది. కనుక దాని ద్వారా వచ్చిన కాంతి కింద గదిలో అన్ని పక్కలా వెదజల్లబడుతుంది. ఇలాంటి నిర్మాణాలు ప్రాచీన ఈజిప్ట్ లో కూడా ఉన్నాయని అంటారు. 1850లలో లండన్లో పాల్ షాప్వీ అనే వ్యక్తి రకరకాల అద్దాలతో కాంతిని ప్రతిబింబింపజేసి ‘ఇంటి’రియర్ ని ప్రకాశవంతం చేసే పద్ధతులు కనిపెట్టాడు. ఇందుకోసం రకరకాల పదార్థాలతో చేసిన, రకరకాల ఆకారాలు గల అద్దాలని వాడాడు. ఆ అద్దాల మీద పేటెంట్లు తీసుకుని ఓ కంపెనీ కూడా పెట్టాడు.

1986 లో ఆస్ట్రేలియా కి చెందిన ‘సోలాట్యూబ్ ఇంటర్నేషనల్’ అనే కంపెనీ ఈ భావనని మళ్లీ తవ్వి తీసి దీని మీద కొన్ని కొత్త పేటెంట్లు తీసుకుంది. ఇళ్లలోనే కాక, వాణిజ్య భవనాలలో కూడా వీటి వినియోగం బాగా పెరిగింది. భూగర్భంలో ఉండే మెట్రో స్టేషన్లలో లైట్లకి చాలా ఖర్చు అవుతుంది. బెర్లిన్ నగరంలో భూగర్బంలో ఉండే ఓ స్టేషన్లో వీటిని అద్భుతంగా వాడుతున్నారు. బయట మబ్బేస్తే తప్ప బాగా ఎండకాసిన సమయాల్లో ఈ కాంతికి, మామూలు విద్యుత్ కాంతికి మధ్య తేడాయే తెలీదు. సౌర నాళం, కాంతి నాళం, వెలుతురు గొట్టం, ఇలా ఎన్నో పేర్లతో ఇది అమ్మబడుతోంది.

ఈ వెలుతురు గొట్టంలో పైన కొసలో ఓ అర్థగోళాకారపు కటకం (లెన్స్) ఉంటుంది. దీని వల్ల చూట్టూ ఉండే కాంతి నాళంలోకి కేంద్రీకరించబడుతుంది. కొన్ని అధునాతన పరికరాలలో సూర్యుడి చలనాన్ని అనుసరించే ‘హీలియోస్టాట్’ ఉంటుంది. దీని వల్ల, పొద్దుతిరుగుడు పూవులో లాగ, సూర్యుడు ఉన్న దిశలోనే పై కొస తిరిగి ఉంటుంది. ఆ విధంగా ఎక్కువ కాంతి నాళంలోకి ప్రవేశించే అవకాశం ఉంటుంది. (ఈ హీలియోస్టాట్ ఉంటే రాత్రి వేళ వెన్నెల కాంతులని కూడా ఇంట్లోకి రాబట్టుకోవచ్చు). నాళం లోపలి వైపు కాంతిని ప్రతిబింబించే పదార్థపు పూత ఉంటుంది. అందువల్ల కాంతి దారిలో నష్టం కాకుండా అవతలి కొస వరకు పోతుంది. ఈ పదార్థం యొక్క ప్రతిబింబించే సామర్థ్యం మీదే పరికరం యొక్క పనితీరు ఆధారపడుతుంది. అవతలి కొసలో కాంతిని వ్యాపింపజేసే డిఫ్యూసర్ అమర్చబడి ఉంటుంది.

ఖాళీ నాళాలు కాకుండా ఆప్టిక్ ఫైబర్లని ఉపయోగించి ఇలాంటి పరికరాలు చేసే ప్రయత్నాలు జరిగాయి.ఆమెరికాలోని ఓక్రిడ్జ్ నేషనల్ లాబరేటరీ లో 2004 లో ఇలాంటి ప్రయత్నాలు జరిగాయి. ఆ పరికరాన్ని 2005లో సన్లైట్ డైరెక్ట్ అనే కంపెనీ అమ్మకానికి పెట్టింది. 2009 కల్లా ఆ అమ్మకం నిలిచిపోయింది. ఐఐటి చెన్నై లో కూడా కొన్నేళ్ల క్రితం ఆప్టిక్ ఫైబర్ల మీద ఆధారపడ్డ వెలుతురు గొట్టాల మీద పరిశోధనలు జరిగాయి. పరాన్స్ సోలార్ లైటింగ్ ఏబీ అనే కంపెనీ మరింత అధునాతనమైన ‘పాలి మితిల్ మిత్ అక్రిలేట్’ అనే పదార్థంతో తయారుచెయ్యబడ్డ ఆప్టిక్ ఫైబర్లని వాడింది. కాని ఈ పరికరాలు చాలా ఖరీదైనవి. బేస్ మోడల్ ఖర్చే పది వేల డాలర్లు ఉంటుంది.

ఇళ్ళలో విద్యుత్ దీపాల విద్యుత్తు కయ్యే ఖర్చుని తగ్గించే పరికరాల వెల లక్షల్లో ఉంటే మొదటికే మోసం వస్తుంది. ఈ సమస్యని తీర్చడానికి అన్నట్టుగా ఓ అద్భుతమైన సౌర దీపాన్ని తయారుచేశారు. పేదవాడల్లో కూడా వాడదగ్గ ఈ పరికరాన్ని ఎవరికి వారే తయారుచేసుకోవచ్చు. దీని తయారీకి ముఖ్యంగా కావలసినది ఓ ఖాళీ రెండు లీటర్ల మినిరల్ వాటర్ బాటిల్, చెంచాడు క్లోరిన్, ఓ చిన్న అలూమినమ్ రేకు, కాస్తంత జిగురు. బాటిల్ లో నీరు నింపి అందులో క్లోరిన్ కలపాలి. దాని వల్ల నీరు అర్థపారదర్శకంగా తయారవుతుంది. అలూమినమ్ రేకులో తగినంత పరిమాణం గల కన్నం చేసి అందులో సీసాని దూర్చాలి. సీసా కదలకుండా జిగురు వాడాలి. ఇప్పుడు చూరులో సీసా పట్టేటంత చిన్న కన్నం చేసి అందులో, మూత ఇంట్లోకి వచ్చేట్టుగా, ఈ సీసాని దూర్చాలి. రేకు అడ్డు ఉంటుంది కనుక సీసా కిందపడదు. సీసా పైభాగంలో పడ్డ సూర్యకాంతి సీసాలోని నీట్లో వ్యాపిస్తుంది. కింద గదిలో ఉండి చూసే వారికి సీసా ఓ విద్యుత్ దీపంలా ప్రకాశించడం కనిపిస్తుంది.

References:
http://www.solatube.com/
http://en.wikipedia.org/wiki/Light_tube