संयुक्त राष्ट्रसङ्घको आह्वानमा ‘इन्टरनेसनल इयर अफ ग्लास’ मनाएर सन् २०२२ भर काँचको उत्सव गर्न विश्व व्यस्त छ । युनेस्कोले यसअघि नै यसै वर्षलाई ‘इन्टरनेसनल इयर अफ बेसिक साइन्स फर सस्टेनेबल डेभलपमेन्ट’ घोषणा गरेर विश्व र विशेषगरी गरिब देशलाई दिगो विकासतर्फ प्रेरित गर्ने कार्यक्रम पनि संयुक्त रूपमै अगाडि बढाउने निर्णय गरेको थियो ।
१० र ११ फेब्रुअरीका दिन जेनेभामा आयोजित उद्घाटन प्रवचनमा ३० जना विज्ञले काँचको उपयोगबाट समाज कसरी न्यायपूर्ण र समावेशी बन्दै छ, नयाँ वैज्ञानिक उपलब्धि के छन्, इतिहास र कलामा यसको योगदान आदिबारे चर्चा गरे । सदस्य राष्ट्रको हैसियतमा नेपालले पनि दुवै प्रस्तावको समर्थन ग¥यो होला तर भारत र चीनसहित घानाजस्ता राष्ट्रहरू यी उत्सवमा तल्लीन रहँदा नेपालमा खासै सचेतना देखिएन ।
दिगो विकाससम्बन्धी आफ्नो एजेन्डा–२०३० कार्यान्वयन गराउने योजना बनाउन संयुक्त राष्ट्रसङ्घले फुर्सद निकाल्छ भन्दैमा आधारभूत आवश्यकतामै रुमल्लिएको नेपालले अमूल्य समय र धन खेर फाल्न सक्छ र ? मलजल, बीउ, बजारजस्ताको प्रायोजित अभावमा खेत बाँझो छाड्दै बिदेसिएका युवाको रेमिट्यान्सले करोडौँको दाँत कोट्याउने सिन्का आयात गर्न बल्ल त सक्षम भयौँ । खर्बौंको खाद्यान्न झिकाउँदै कृषिप्रधानको ख्याति राख्न कम मेहनत पर्छ ? अतः यस्ता प्रस्तावको ओठे समर्थन मात्र गर्ने हो, कार्यान्वयनमा तत्परता देखाउन सकिन्न ।
विदेशीको आँखामा छारो हाल्नै प¥यो भने कुनै गुटको अनभिज्ञ नेता बोलाएर “हामी आधारभूत विज्ञान र काँचको विकास गर्दै समृद्ध देश बनाउन प्रतिबद्ध छौँ” भन्ने भाषण ठोक्न लगाए भइहाल्यो । स्वच्छ हावापानीको समेत अभावमा सुकेको घाँटीले घ्यारघ्यार सास फेर्दै कुपोषित निर्वाहमुखी जीविनमै सुख भेटाउनेलाई काँच फुटेकै ध्वनिले झङ्कारित गर्छ कि भन्ने आशामा यो लेख्दैछु । विषयविज्ञबाटै जानकारी पाउने अपेक्षामा विलम्ब भएकाले क्षमाप्रार्थी छु ।
प्राकृतिक काँच
ज्वालामुखी बहावमा उत्पन्न ओब्सिडियन भनिने प्राकृतिक काँचको उपयोग १४ लाख वर्षअघिका होमो इरेक्टसले गर्न थालेको प्रमाण भेटिएका छन् । अग्नि नियन्त्रण र ढुङ्गे बञ्चरोको प्रविधि विकास गर्दै अफ्रिकाबाट निस्केर युरेसिया हुँदै इन्डोनेसियासम्म पुग्ने यो मानव संस्करणलाई परशुरामले प्रतिनिधित्व गर्छन् । यसअघिको होमो हाबिलिस भनिने वामनले विकसित बुद्धि प्रयोग गरेर आफ्नो लामो र दक्ष हातबाट प्रारम्भिक ढुङ्गे औजार बनाउन थाले पनि त्यो अफ्रिकाबाट निस्केन । तीन लाख वर्षअघि देखा परेर अहिलेसम्म पृथ्वीमा राज गरेको होमो सेपिएन्सले ओब्सिडियन फुटाउँदै तिखा वाण र भालाका टुप्पा तथा धारिला चक्कु, छुरीजस्ता घातक हतियार बनाएर आफैँलाई पुरुषोत्तमको नाम दिएको छ ।
ओब्सिडियनका गरगहना र मालापोतेमा सिँगारिएर, टुक्राहरू टल्काउँदै बनेको ऐनामा अनुहार हेर्न थालियो । नवपाषणयुगीन कृषि क्रान्तिका प्रतीकात्मक नेता हलधारी र गोपाल अवतरित हुँदासम्म केही खानीबाट औद्योगिक रूपमै ओब्सिडियनको व्यापार परसम्म हुने गथ्र्याे । सूक्ष्म शल्यक्रियामा यसैबाट बनेका स्टिलभन्दा धारिला औजार प्रयोग गरिन्छ । कांस्य युगताका धातुहरू पगाल्दाको फोहोरमा काँच भेटिएपछि यसको उत्पादन थालियो । सबैभन्दा पुरानो मानवनिर्मित काँच पाँच हजार पाँच सय वर्षअघिको छ । त्यसपछि त काँचका सामान बनाउने विधि लिखित रूपमै प्रसारित भयो ।
काँचीय अवस्था
काँचको भौतिक अवस्था बयान गर्न अलि कठिन छ । पदार्थका तीन अवस्थासँग हामी सबै परिचित छौँ– ठोस (बरफ), तरल (पानी) र वाष्प । यद्यपि चौथोमा प्लाज्मा तथा पाँचौँमा बोस आइन्सटाइन कन्डेन्सेट थपिएका छन् भने क्वार्क ग्लुओन प्लाज्मा छिटै थपिएला । ठोसका अणु (एटम) अथवा घनाणु (मोलेकुल)हरू छिमेकीसँगको बलशाली बन्धनमा स्थापित भएर यथास्थानको यताउता हल्लिन मात्र सक्छन् । बढी तापमानमा हल्लिने ऊर्जा बढेर कति बन्धनहरू तोडिने र जोडिने गर्दा पग्लिएर, घनाणु र तिनका समूह (क्लसटर)हरू एकापसको वरिपरि घुम्दै बग्न सक्ने भएर तरल रूप लिन्छ । अझै बढी तापमानमा सारा बन्धन तोडेका घनाणुबीच कुनै आकर्षण नरहेपछि स्वतन्त्र रूपमा अनियन्त्रित दिशा र गतिले दौडिँदै एकापससँग ठोकिँंदै वाष्प रूप लिएर सर्वत्र फैलिन सक्छ ।
ठोस पदार्थ पनि विभिन्न प्रकारका हुन्छन् । हाम्रो सन्दर्भका लागि पहिलोमा मणिभीय (क्रिस्टलाइन) पदार्थ हो, जसका घनाणु नियमित रूपमा स्थित भएर दूरगामी सममितिक (सिमेट्रिक) क्रम स्थापित गर्छन्, नुनको ढिकाजस्तै । दोस्रो हो– काँचजस्तै अमणिभ (ननक्रिस्टलाइन, एमोर्फस), जसमा छोटो दूरीको क्रम दूरगामी रहँदैन । अति नै गाढा नुनपानीमा धागो झुण्डाएर छोड्यौँ भने धागोको वरिपरि नुनको ढिका जम्न थाल्छ । मिश्रीको ढिकामा धागो हुने यसै कारणले हो तर कति पदार्थले तरल अवस्थाबाट छिटो चिसिएर जम्ने या अन्य अनुकूल वातावरण पाए भने घनाणुहरू तरल अवस्थाकै असममितिक स्थानमा स्थित हुँदा लामोदूरीको क्रम कायम हुन नसकेर काँचीय अवस्था लिन्छन् । काँच फुट्दा चकनाचुर भएर विभिन्न आकारका सानाठूला टुक्रा बन्छन् तर नुनको ढिका पिन्दा बनेका धुलोलाई सूक्ष्मदर्शक यन्त्रबाट हे¥यौँ भने उस्तै आकारका सानाठूला मणिभ देखिन्छन् । धेरै पुरानो काँचमा घनाणुहरू बिस्तारै सरेर क्रमिकता स्थापना गर्दै मणिभीय रूप लिन सक्छ ।
सामान्य काँच
सर्वाधिक प्रयोग हुने काँच बालुवामा भेटिने सिलिका (सिलिकन डाइअक्साइड)बाट बनाइन्छ । सिलिकाको घनाणुमा एक सिलिकनको अणुसँग दुई अक्सिजन बन्धित हुन्छन् । जुनसुकै घनाणुमा उति नै ऋणात्मक (इलेक्ट्रोन) र धनात्मक (प्रोटोन) विद्युत् चार्ज भएर समग्रमा शून्य चार्ज भए पनि त्यसको वितरण सममितिक नहुँदा एकापससँग आकृष्ट भएर नजिकिन्छन् । तरल अवस्थाबाट धेरै समय लगाएर सेलाउन पायो भने घनाणुहरू मिल्दै क्रमिक रूपमा टाँसिँदै मणिभको आकार लिएर स्फटिक (क्वार्ट्ज) बन्छ (चित्रमा हेर्नुहोला) । स्फटिकको पिजोइलेक्ट्रिक भनिने एक विशेष गुण छ । सामान्य अवस्थामा यसका घनाणुको ऋणात्मक र धनात्मक चार्जको केन्द्र एकै स्थानमा पर्ने भएकाले कुनै विद्युतीय स्वभाव देखाउँदैन तर यसमा चाप अन्तर भयो भने अणुहरू सरेर दुई चार्ज केन्द्र छुट्टिन्छ र विद्युतीय गुण देखा पर्छ । विपरीतमा यसको दुईतिर विद्युतीय बोल्ट लगायो भने चापअन्तर उत्पन्न भएर खुम्चिने या फैलिने गर्छ । यसका अगाडि बोल्दा ध्वनिको चापान्तरअनुसारको विद्युत् उत्पन्न गर्छ र त्यस्तो विद्युत् यसलाई दियो भने हल्लिएर ध्वनि उत्पन्न गर्छ । यसर्थ माइक, इयरफोन, अल्ट्रासाउन्ड, घडी, टेलिभिजनका टुनर आदिमा प्रयोग हुन्छ । काँचमा सिलिकाका घनाणु एकापसप्रति आकर्षित भएर स्थित त हुन्छन् तर कुनै दूरगामी क्रमिकता राख्दैनन् ।
काँचको उपयोग
काँच धेरै उपयोगी वस्तु हो । यसको पारदर्शिताका कारण झ्यालढोका र दूर तथा सूक्ष्मदर्शकजस्ता विभिन्न प्रकाशकीय उपकरणमा अति नै काम लाग्छ । आजकलका स्मार्ट ग्लासले त तापमानअनुसार गर्मीमा घामको किरणलाई परावर्तित गर्दै फर्काएर कोठालाई शीतल राख्ने र जाडोमा गुणवान् हरितगृहले जस्तो न्यानो राख्न सक्छ । बाह्य चमकअनुसार चस्मामा कालो र सेतो हुने काँच प्रयोग भएको धेरै भयो । टीभी, कम्प्युटर र मोबाइल फोनका (टच) स्क्रिनको काँचलाई आफैँ सफा हुने, जीवाणु मार्ने, चर्किएको आफैँ जोडिनेजस्ता लाभदायक गुण प्रदान गरिँदै छ ।
रसायनिक क्रियाको प्रतिरोधक भएकाले कति औषधि र अति क्रियात्मक रसायन राख्न पनि काँचैको उपयोग गरिन्छ । विभिन्न खाद्यवस्तु तथा अन्य पदार्थ भण्डारण गर्ने सिसीहरू प्रायः काँचकै हुन्छन् । पानी खान बनाइएको काँचको भाँडालाई गिलास त भन्छौँ नै तर स्टिलजस्ता धातुबाट बनेको र हुँदाहुँदा कागजका समेतलाई गिलास भन्छौँ । आजकल भने स्वास्थ्यका लागि निकै हानिकारक र विश्वको प्रमुख प्रदूषक मानिए पनि प्लास्टिकले यसलाई विस्थापित गर्दै छ ।
हाडसँग सजिलै मिल्ने बायोग्लासको प्रयोगले फ्याक्चर तथा अन्य घाउ, दाँत, कान, छालाजस्ता स्वास्थ्य समस्याको उपचारलाई निकै प्रभावकारी बनाएको छ । अप्टिकल फाइबरबाट तीव्र गतिको इन्टरनेट प्राप्त गर्ने सामान्य भइसक्यो । काँचमै आधारित अप्टोइलेक्ट्रोनिक्सजस्ता विकास हुँदै गरेको प्रविधिले कम्प्युटरलाई अझै तीव्र बनाउँदै छ र केही उपयोग चाहिँ जेम्स वेब टेलिस्कोपमा भइसक्यो । काँचबाट बन्ने विभिन्न कलाकृतिको त बयान नै गर्न सकिन्न । काँच र त्यसका उपकरण बनाउने विधिलाई अझै परिष्कृत तुल्याएर कार्बन छाप शून्य पारिँदै छ भने यो पदार्थ जति पटक पनि पुनर्प्रयोग गरेर प्रदूषण न्यून पार्ने प्रयत्न जारी छ ।
बोधनीय
काँचजस्तो बहुगुणी पदार्थको सुरक्षित उत्पादन उपयोग र पुनर्प्रयोग यथासक्य बढाउन वाञ्छनीय छ । प्रायः विदेशबाटै आयातित काँचका कलाकृतिले घर सजाउँछौँ । झिकाएकै पाता काटकुट गर्दै झ्यालढोका फोटोफ्रेममा हाल्छौँ । पोते, गहना बाहिरबाटै ल्याउँछौँ । सन् २०२० को तथ्याङ्कअनुसार ११ लाख डलरको काँच निर्यात गर्दा त्यसको ४० गुणाभन्दा बढीको आयात गर्छौं । केही उद्यमीले काँचको उत्पादनमा देख्न थालेको सुनौलो अवसरलाई अनुसन्धानको सुगन्धले भर्न सके निकै फलदायी हुन्छ । विज्ञान र उद्योगको हातेमालोले एकापसलाई गतिशील राख्छ ।
वैज्ञानिक संस्कार क्षीण भएका कारण हजारौँ वर्षअघिका पुर्खाले हस्तान्तरण गरेका ढुङ्गेधारा, भूक्षय प्रतिरोधक गराखेती र राजकुलोजस्ता निर्माण ध्वस्त पार्दै छौँ । प्राकृतिक स्रोतको अवैज्ञानिक दोहनले पानीका मूल सुकाएर, भूकम्पले गलित पहाडमा एस्काभेटर चलाउँदै पहिरो निम्त्याउनुमा विकास देख्छौँ । सोच, शिक्षा, भूमिसुधार, व्यवस्थाजस्ता शब्दको अगाडि विशेषण झुण्ड्याउँंदैमा वैज्ञानिक हुने होइन, विज्ञान गर्नैपर्छ । विज्ञानको व्यावहारिकताले मात्र उपलब्ध प्रविधिको पूर्ण उपयोग सम्भार र नवप्रवर्तन तथा नयाँ र उपयुक्त प्रविधिको निर्माण गर्न सक्षम तुल्याउँछ । विज्ञानबाहेक विकास (दिगो) गर्ने अर्को विधि छैन ।
