উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্ব উন্নত করা

 

পেরোভস্কাইট সৌর কোষের উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্ব উন্নত করা

পেরোভস্কাইট সোলার সেল (PSCs) তাদের চিত্তাকর্ষক বিদ্যুৎ-রূপান্তর দক্ষতা এবং সাশ্রয়ী সমাধান প্রক্রিয়াকরণের কারণে উল্লেখযোগ্য মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। তবে, উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীলতা বজায় রাখার চ্যালেঞ্জ তাদের ব্যাপক গ্রহণকে বাধাগ্রস্ত করেছে। "ইন্টারফেস" নামে পরিচিত PSC-এর বিভিন্ন স্তরের মধ্যে যোগাযোগের বিন্দুগুলি বিশেষভাবে অবক্ষয়ের ঝুঁকিতে রয়েছে, যার ফলে শক্তির ক্ষতি হয় এবং কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়।

বিজ্ঞানে প্রকাশিত একটি উদ্ভাবনী গবেষণায়, EPFL-এর মাইকেল গ্র্যাটজেল, টরন্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের এডওয়ার্ড সার্জেন্ট এবং কেনটাকি বিশ্ববিদ্যালয়ের কেনেথ গ্রাহামের নেতৃত্বে গবেষকদের একটি দল উচ্চ তাপমাত্রায় PSC-এর অবক্ষয় কমানোর একটি সমাধান আবিষ্কার করেছেন। তারা ফ্লোরিনেটেড অ্যানিলিনিয়ামের প্রয়োগ অন্বেষণ করেছেন, যা সাধারণত ফার্মাসিউটিক্যালস, কৃষি রাসায়নিক এবং পদার্থ বিজ্ঞানে ব্যবহৃত যৌগগুলির একটি শ্রেণী।

গবেষকরা PSC তৈরির "ইন্টারফেসিয়াল প্যাসিভেশন" ধাপে ফ্লোরিনেটেড অ্যানিলিনিয়ামগুলিকে একীভূত করেছেন। ইন্টারফেসিয়াল প্যাসিভেশন হল একটি কৌশল যা বিভিন্ন স্তর বা উপকরণের মধ্যে ইন্টারফেসের স্থিতিশীলতা এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করতে, ত্রুটি হ্রাস করতে, চার্জ পুনর্মিলন করতে এবং সামগ্রিক দক্ষতা এবং স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করতে ব্যবহৃত হয়।

ফ্লোরিনেটেড অ্যানিলিনিয়াম অন্তর্ভুক্ত করার মাধ্যমে, PSC-এর স্থায়িত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে কারণ প্রগতিশীল লিগ্যান্ড ইন্টারক্যালেশন কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করা হয়েছে। এর অর্থ হল পেরোভস্কাইট উপাদানের স্তর বা কাঠামোর মধ্যে লিগ্যান্ড অণুর ক্রমাগত অনুপ্রবেশ, যা স্ফটিকের অখণ্ডতাকে ক্ষতিগ্রস্ত করে এবং PSC-এর অবক্ষয় এবং কর্মক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, সফলভাবে এড়ানো সম্ভব হয়েছে।

উল্লেখযোগ্যভাবে, এই পদ্ধতির মাধ্যমে, বিজ্ঞানীরা উল্টানো-কাঠামো PSC-এর জন্য 24.09% এর একটি প্রত্যয়িত কোয়াসি-স্টেডি-স্টেট পাওয়ার-রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করেছেন। উপরন্তু, যখন তারা একটি এনক্যাপসুলেটেড PSC, যা একটি প্রতিরক্ষামূলক ঘেরের মধ্যে একটি ডিভাইস, 85°C তাপমাত্রা, 50% আপেক্ষিক আর্দ্রতা এবং 1-সূর্য আলোকসজ্জার অধীনে রাখে, তখন ডিভাইসটি তার কার্যকারিতা এবং দক্ষতা বজায় রেখে চিত্তাকর্ষক 1560 ঘন্টা (~65 দিন) সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ উৎপাদনে পারফর্ম করে।

এই গবেষণা PSC-এর স্থায়িত্ব উন্নত করার ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি উপস্থাপন করে এবং উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে তাদের কর্মক্ষমতা, স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধির জন্য একটি সম্ভাব্য সমাধান প্রদান করে। এই আবিষ্কারগুলি আমাদের এই প্রতিশ্রুতিশীল ফটোভোলটাইক প্রযুক্তির বৃহৎ পরিসরে স্থাপনের এক ধাপ এগিয়ে নিয়ে গেছে, যা একটি টেকসই এবং দক্ষ শক্তির উৎস হিসেবে সৌরশক্তির অগ্রগতিকে সমর্থন করে।

নতুন গবেষণা বলছে, মানব-সচেতন কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করতে সাহায্য করে

Nature Human Behaviour-এ প্রকাশিত একটি যুগান্তকারী গবেষণায়, গবেষকরা বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারে বিপ্লব আনার ক্ষেত্রে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (AI) অব্যবহৃত সম্ভাবনার গভীরে অনুসন্ধান করেছেন। এই গবেষণাটি কেবল নতুন সাফল্যের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য AI-এর ক্ষমতাকেই তুলে ধরে না, বরং মানুষের অনুমানের নাগালের বাইরে থাকা উদ্ভাবনী অনুমান তৈরি করার ক্ষমতাও অন্বেষণ করে। মানব বুদ্ধি এবং যন্ত্র বুদ্ধিমত্তার মধ্যে ব্যবধান দূর করে, এই ফলাফলগুলি সমসাময়িক জ্ঞানের সীমা অতিক্রম করে এমন বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির পথ প্রশস্ত করে।

সহ-লেখক জেমস এ. ইভান্স, সমাজবিজ্ঞান বিভাগের সম্মানিত ম্যাক্স প্যালেভস্কি অধ্যাপক এবং নলেজ ল্যাবের পরিচালক, AI-কে মানব দক্ষতার সাথে অন্তর্ভুক্ত করার রূপান্তরমূলক শক্তির উপর জোর দিয়েছেন। "মানব সচেতনতার সাথে AI-কে একীভূত করে, আমরা কেবল ভবিষ্যদ্বাণীর নির্ভুলতা বাড়াতে পারি না বরং এগিয়েও যেতে পারি, অভূতপূর্ব গতিতে বৈজ্ঞানিক অগ্রগতিকে এগিয়ে নিয়ে যেতে পারি," ইভান্স দাবি করেন। তদুপরি, তিনি অন্ধ স্থানগুলি চিহ্নিত করতে এবং এমন সম্ভাবনাগুলি উন্মোচন করতে AI-এর তাৎপর্য তুলে ধরেন যা কয়েক দশক বা এমনকি শতাব্দী ধরে মানুষের ধরাছোঁয়ার বাইরে থাকতে পারে না। এই পরিপূরক বুদ্ধিমত্তা বিজ্ঞানীদের তাদের ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধানের সীমানা প্রসারিত করে ক্ষমতায়িত করে।

যদিও বিদ্যমান বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারের উপর প্রশিক্ষিত AI মডেলগুলি মূল্যবান উপকরণ এবং লক্ষ্যবস্তু থেরাপি তৈরিতে সফল হয়েছে, তারা প্রায়শই মানব বৈজ্ঞানিক প্রচেষ্টার সহযোগিতামূলক ভূদৃশ্যকে উপেক্ষা করে। এই গবেষণার গবেষকরা AI প্রোগ্রামগুলিতে স্পষ্টভাবে মানব দক্ষতা একীভূত করে এই সীমাবদ্ধতা সংশোধন করার চেষ্টা করেছিলেন। বিজ্ঞানীদের মধ্যে প্রতিযোগিতা এবং সহযোগিতার ঐতিহাসিক ধরণগুলি বিবেচনা করে, তারা অনাবিষ্কৃত অঞ্চলে অভিযান চালিয়ে অব্যবহৃত সম্ভাবনা উন্মোচনের লক্ষ্য রেখেছিলেন।

দলটি এই অনুমান পরীক্ষা করার জন্য একটি সিমুলেশন তৈরি করেছিল, বিভিন্ন গবেষণা সাহিত্যের উপর এলোমেলো পদযাত্রা ব্যবহার করে। সৌরশক্তির মতো একটি নির্দিষ্ট সম্পত্তি দিয়ে শুরু করে, AI প্রোগ্রামটি সম্পর্কিত কাগজপত্র, লেখক এবং উপকরণের একটি ওয়েবের মধ্য দিয়ে নেভিগেট করবে। লক্ষ লক্ষ এই সিমুলেটেড ভ্রমণের মাধ্যমে, মডেলটি কেবলমাত্র গবেষণা বিষয়বস্তুর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা পদ্ধতির তুলনায় ভবিষ্যতের আবিষ্কারের ভবিষ্যদ্বাণী করার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য 400% উন্নতি প্রদর্শন করেছে। বিশেষ করে যেখানে প্রাসঙ্গিক সাহিত্যের অভাব ছিল, AI মডেলটি 40% এরও বেশি নির্ভুলতার সাথে ভবিষ্যদ্বাণী করার ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে যারা সম্ভবত এই যুগান্তকারী সাফল্যগুলি অর্জন করবেন। ব্যক্তিদের অভিজ্ঞতা এবং সম্পর্কের মধ্যে জটিল পারস্পরিক ক্রিয়াকে স্বীকৃতি দিয়ে, প্রোগ্রামটি এমন মূল খেলোয়াড়দের চিহ্নিত করেছে যারা নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য এবং উপকরণের মধ্যে ব্যবধান পূরণ করতে পারে।

ইভান্স যথাযথভাবে এই AI মডেলটিকে বৈজ্ঞানিক ব্যবস্থার "ডিজিটাল দ্বিগুণ" হিসেবে বর্ণনা করেছেন - বিভিন্ন সম্ভাবনার অনুকরণ এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য একটি অমূল্য হাতিয়ার। এটি কেবল পরিচিত পদ্ধতি, বৈশিষ্ট্য এবং সহযোগীদের সাথে লেগে থাকার বিজ্ঞানীদের প্রবণতার উপর আলোকপাত করে না বরং আমাদের বর্তমান বৈজ্ঞানিক ব্যবস্থার সীমাবদ্ধতাগুলিও প্রকাশ করে। উদাহরণস্বরূপ, স্নাতক শিক্ষা নতুন, প্রযুক্তিগতভাবে প্রাসঙ্গিক অগ্রগতির আবিষ্কারকে অপ্টিমাইজ করার পরিবর্তে চাকরির বাজারের উপযুক্ততাকে অগ্রাধিকার দেয় বলে দেখানো হয়েছে। সত্যিকারের উদ্ভাবনকে উৎসাহিত করার জন্য, প্রতিটি শিক্ষার্থীকে একজন পরীক্ষামূলক ব্যক্তি হতে হবে, দক্ষতার ভূদৃশ্যে অজানা ফাঁকগুলি অতিক্রম করে।

গবেষণার দ্বিতীয় পর্যায়ে, গবেষকরা AI এর সীমানা আরও এগিয়ে নিয়ে গেছেন মডেলটিকে এমন ভবিষ্যদ্বাণী তৈরি করার দায়িত্ব দিয়ে যা বৈজ্ঞানিকভাবে সম্ভাব্য ছিল কিন্তু মানুষের দ্বারা আবিষ্কৃত হওয়ার সম্ভাবনা কম। "এলিয়েন" বা পরিপূরক অনুমান হিসাবে ডাকা এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলির তিনটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রথমত, এগুলি খুব কমই মানুষ আবিষ্কার করে। দ্বিতীয়ত, এমনকি যদি এগুলি অবশেষে উন্মোচিত হয়, তবুও বৈজ্ঞানিক ব্যবস্থাগুলির তাদের তাৎপর্য স্বীকৃতি দেওয়ার জন্য নিজেদের পুনর্গঠন করতে বছরের পর বছর সময় লাগবে। পরিশেষে, এই বিদেশী অনুমানগুলি ধারাবাহিকভাবে মানুষের অনুমানগুলিকে ছাড়িয়ে যায়, কারণ মানুষের প্রবণতা অজানা অঞ্চলে প্রবেশ করার আগে বিদ্যমান তত্ত্বগুলি নিঃশেষ করে দেয়। মানুষের বৈজ্ঞানিক কার্যকলাপের জাল এড়িয়ে, এই মডেলগুলি অনুসন্ধানের সম্পূর্ণ অভিনব ক্ষেত্রগুলির দরজা খুলে দেয়।

উপসংহারে, এই যুগান্তকারী গবেষণাটি বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারগুলিকে ত্বরান্বিত করার জন্য মানুষের দক্ষতার সাথে AI সংহত করার রূপান্তরমূলক সম্ভাবনাকে তুলে ধরে। মানুষ এবং মেশিন উভয়ের যৌথ বুদ্ধিমত্তাকে কাজে লাগিয়ে, বিজ্ঞানীরা তাদের বর্তমান জ্ঞানের সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করতে পারেন এবং অনাবিষ্কৃত অঞ্চলে প্রবেশ করতে পারেন। এই গবেষণার প্রভাব গভীর, এমন একটি ভবিষ্যতের আভাস দেয় যেখানে বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির কোন সীমা নেই। AI বিকশিত হওয়ার সাথে সাথে, এটি নিঃসন্দেহে মানবতাকে অভূতপূর্ব বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির দিকে চালিত করার জন্য একটি অমূল্য হাতিয়ার হয়ে উঠবে।

নতুন জৈব-অনুপ্রাণিত রোবট উড়ে, গড়িয়ে, হাঁটা এবং আরও অনেক কিছু করে

রোবোটিক্সের ক্ষেত্রে এক যুগান্তকারী সৃষ্টির আবির্ভাব ঘটেছে - একটি বাস্তব জীবনের ট্রান্সফরমার যা আটটি স্বতন্ত্র ধরণের গতি অর্জনের জন্য তার শরীরকে অভিযোজিত করার অসাধারণ ক্ষমতা রাখে। M4 (মাল্টি-মডাল মোবিলিটি মরফোবোটের সংক্ষিপ্ত রূপ) নামক এই অবিশ্বাস্য রোবটটি কেবল চার চাকার উপর ঘোরার ক্ষমতা রাখে না, বরং এর চাকাগুলিকে রোটরে রূপান্তরিত করতে, বাতাসে উড়তে, বাধা অতিক্রম করতে মীরকাতের মতো দুটি চাকার উপর দাঁড়িয়ে থাকতে, তার চাকাগুলিকে পায়ের মতো ব্যবহার করে "হাঁটতে", দুটি চাকার খাড়া ঢাল জয় করতে রোটর ব্যবহার করতে এবং এমনকি গড়াগড়ির কৌশলও সম্পাদন করতে পারে।

এই ধরণের বৈচিত্র্যময় ক্ষমতা সম্পন্ন রোবটের সম্ভাব্য প্রয়োগগুলি বিশাল এবং আশাব্যঞ্জক। মরি গারিব, হান্স ডব্লিউ. লিপম্যান অ্যারোনটিক্স অ্যান্ড বায়োইনস্পায়ারড ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক এবং ক্যালটেকের সেন্টার ফর অটোনোমাস সিস্টেমস অ্যান্ড টেকনোলজিস (CAST) এর পরিচালক, যেখানে রোবটটি তৈরি করা হয়েছিল, আহত ব্যক্তিদের হাসপাতালে পরিবহন থেকে শুরু করে অন্যান্য গ্রহের অজানা অঞ্চল অন্বেষণ পর্যন্ত পরিস্থিতি কল্পনা করেন।

M4 এর পিছনে উজ্জ্বল মন হলেন মরি গারিব এবং নর্থইস্টার্ন ইউনিভার্সিটির বৈদ্যুতিক এবং কম্পিউটার ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহকারী অধ্যাপক আলীরেজা রামেজানি। ক্যালটেকের মহাকাশ গবেষণা সহযোগী এরিক সিহিত, CAST-এর ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ার রেজা নেমোভি এবং NASA-এর ক্যালটেক পরিচালিত JPL-এর আরাশ কালানতারি সহ বিশেষজ্ঞদের একটি দল তাদের সমর্থন করেছিল। তাদের অসাধারণ সৃষ্টির ঘোষণা ২৭শে জুন নেচার কমিউনিকেশনসে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে দেওয়া হয়েছিল, যা তাদের যুগান্তকারী সাফল্যকে আরও দৃঢ় করে তুলেছিল।

নেচার কমিউনিকেশনস পেপারের সংশ্লিষ্ট লেখক রামেজানি M4 তৈরিতে দলের উদ্দেশ্য ব্যাখ্যা করেছেন: "আমাদের লক্ষ্য ছিল এমন একটি সিস্টেম ডিজাইন করে রোবট লোকোমোশনের সীমানা ঠেলে দেওয়া যা বিভিন্ন ধরণের স্বতন্ত্র লোকোমোশন মোড সহ অসাধারণ গতিশীলতা ক্ষমতা প্রদর্শন করে। M4 প্রকল্পটি সফলভাবে এই লক্ষ্যগুলি অর্জন করেছে।" M4 কে

অন্যান্য রোবট থেকে আলাদা করে তোলে তা কেবল এর চিত্তাকর্ষক গতির পরিসরই নয়, বরং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার একীকরণও। এই উদ্ভাবনী সমন্বয় রোবটকে স্বায়ত্তশাসিতভাবে তার পরিবেশ মূল্যায়ন করতে এবং এটি যে ভূখণ্ডের মুখোমুখি হয় তার উপর ভিত্তি করে লোকোমোশনের সবচেয়ে কার্যকর রূপ নির্ধারণ করতে দেয়। কল্পনা করুন M4 একটি অপরিচিত ভূদৃশ্য অন্বেষণ করছে: এটি তার চারটি চাকার উপর ঘূর্ণায়মান হয়ে শুরু হবে, তার সবচেয়ে শক্তি-দক্ষ মোড ব্যবহার করে। যখন এটি কোনও বাধার সম্মুখীন হয়, যেমন একটি পাথর, তখন এটি অনায়াসে দুটি চাকার উপর দাঁড়িয়ে থাকতে পারে, যা সামনের ভূমি মূল্যায়ন করার জন্য এটিকে আরও ভাল সুবিধাজনক স্থান দেয়। এবং যদি এটি কোনও গিরিখাত বা অন্য কোনও দুর্গম বৈশিষ্ট্যের মুখোমুখি হয়, তবে M4 দ্রুত তার চাকাগুলিকে রোটরে রূপান্তরিত করতে পারে, যার ফলে এটি উড়ে যেতে পারে এবং অন্যদিকে তার ঘূর্ণায়মান গতি পুনরায় শুরু করতে পারে।

M4 এর ক্ষমতা সত্যিই অসাধারণ, রোবোটিক্সে নতুন যুগের প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে। বিভিন্ন পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার এবং প্রতিকূল ভূখণ্ডে চলাচল করার ক্ষমতার সাথে, এই রূপান্তরকারী রোবটটির অনুসন্ধান ও উদ্ধার, মহাকাশ অনুসন্ধান এবং তার বাইরের শিল্পগুলিতে বিপ্লব আনার সম্ভাবনা রয়েছে। M4 এর পিছনে থাকা দল দ্বারা প্রদর্শিত সৃজনশীলতা, বুদ্ধিমত্তা এবং প্রযুক্তিগত দক্ষতার সংমিশ্রণ রোবোটিক্সের ভবিষ্যতের জন্য সম্ভাবনার এক বিশাল জগৎ উন্মোচন করে।