Ferrofluid mirror
ફેર્રોફ્લુઇડ મિરર એ પ્રતિબિંબીત પ્રવાહી સપાટી સાથે વિકૃત અરીસાનો એક પ્રકાર છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અનુકૂલનશીલ ઓપ્ટિક્સમાં થાય છે. તે ઇથિલિન ગ્લાયકોલમાં ફેર્રોફ્લુઇડ અને ચુંબકીય આયર્નના કણોથી બનેલું છે, જે ઓટોમોટિવ એન્ટીફ્રીઝનો આધાર છે. જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે ત્યારે ફેર્રોફ્લુઇડ મિરર તરત જ આકાર બદલે છે. જેમ જેમ લોહચુંબકીય કણો ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે સંરેખિત થાય છે, તેમ તેમ પ્રવાહી ચુંબકીય બને છે અને તેની સપાટી ચુંબકીય, ગુરુત્વાકર્ષણીય અને સપાટીના તણાવ બળો વચ્ચેના સંતુલન દ્વારા સંચાલિત આકાર પ્રાપ્ત કરે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની ભૂમિતિને બદલીને કોઈપણ આકારો ઉત્પન્ન કરી શકાય છે, તેથી તરંગમુખ નિયંત્રણ અને સુધારણા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ફેર્રોફ્લુઇડ અરીસાને સંખ્યાબંધ એક્ટ્યુએટર્સ દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, જે ઘણીવાર ષટ્કોણ એરેમાં ગોઠવાય છે. શુદ્ધ ફેર્રોફ્લુઇડ્સમાં ઓછી પરાવર્તકતા હોય છે, તેથી તેમને પ્રતિબિંબીત સ્તરથી કોટેડ હોવા જોઈએ. પાણી આધારિત ફેર્રોફ્લુઇડ્સ પ્રતિબિંબીત સ્તરને અસરકારક રીતે પકડી રાખે છે, પરંતુ પાણી એટલી ઝડપથી બાષ્પીભવન કરે છે કે અરીસો કલાકોમાં અદૃશ્ય થઈ શકે છે. ફેર્રોફ્લુઇડ સપાટી પર મેટલ લિક્વિડ જેવી ફિલ્મ (એમ. ઇ. એલ. એલ. એફ.) તરીકે ઓળખાતા પાતળા ચાંદીના કોલોઇડને જમા કરવાથી ઝડપી બાષ્પીભવન અને શુદ્ધ ફેર્રોફ્લુઇડ્સની ઓછી પરાવર્તનશીલતાની સમસ્યાનું સમાધાન થાય છે. પ્રવાહી અને ધાતુનું સંયોજન પ્રવાહી ઓપ્ટિકલ સપાટીમાં પરિણમે છે જેને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચોક્કસ આકાર આપી શકાય છે. એપ્લિકેશન્સ એસ્ટ્રોનોમી ફેર્રોફ્લુઇડ મિરર ટેલિસ્કોપ ખગોળશાસ્ત્રીય માહિતી મેળવવા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે અને તેનો ઉપયોગ ઊંડા અવકાશની છબીઓ લેવા માટે થાય છે; સંશોધન માટેના વિષયોમાં એક્સોપ્લેનેટનો સમાવેશ થાય છે. ખગોળશાસ્ત્રીઓ અને વૈજ્ઞાનિકો જે મુખ્ય પડકારનો સામનો કરે છે તે વાતાવરણને કારણે થતી તરંગની ભૂલોને કારણે છબીની વિકૃતિઓ છે. આ સમસ્યાનો ઉકેલ એ છે કે નિયંત્રિત સપાટીના આકારો સાથે અરીસાઓ બનાવવો, જેને વિકૃત અરીસાઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ફેર્રોફ્લુઇડ અરીસાઓનો ઉપયોગ વિકૃત અરીસાઓ તરીકે થાય છે કારણ કે જ્યારે ફેર્રોફ્લુઇડ્સ ચુંબકીય ક્ષેત્રના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહી પ્રણાલીની ઊર્જાને ઘટાડવા માટે એક આકાર બનાવે છે જેમાં પ્રવાહીના ચુંબકીય, ગુરુત્વાકર્ષણીય અને સપાટીના તણાવ બળોનો સમાવેશ થાય છે. નેત્રવિજ્ઞાન જ્યારે દૂરબીનોમાં ફેર્રોફ્લુઇડ અરીસાઓનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે ફેર્રોફ્લુઇડ અરીસાઓને દ્રશ્ય વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં પણ લાગુ કરી શકાય છે. માનવ આંખો ઘણી ઓપ્ટિકલ અપૂર્ણતાઓથી પીડાય છે. નેત્રરોગ વિશેષજ્ઞો દૃષ્ટિપટલની તપાસ કરીને રોગો શોધવા અને તેનું નિદાન કરવા માટે આંખોની તપાસ કરે છે. આંખની તપાસ અથવા સારવાર દરમિયાન રોગગ્રસ્ત આંખોમાં મોટી વિકૃતિઓની ભરપાઈ કરવા માટે ફેર્રોફ્લુઇડ મિરર્સને ઝડપથી સમાયોજિત કરી શકાય છે. તેઓ જટિલ આકારો ધરાવતી સપાટીઓ પેદા કરી શકે છે, આમ તેનો ઉપયોગ માનવ આંખોના લેન્સ, સ્ફટિકીય લેન્સનો આકાર નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે. આ સ્ફટિકીય લેન્સના ઉચ્ચ ક્રમના વિચલનોને માપવાની મંજૂરી આપે છે જેથી તેમને યોગ્ય તબીબી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સુધારી શકાય. ચુંબકીય આકારની સંદર્ભ સપાટીનો ઉપયોગ પ્રક્રિયા પહેલા, દરમિયાન અથવા પછી આંખના લેન્સમાં કરવામાં આવેલા સુધારાને ચકાસવા માટે થઈ શકે છે. વિકાસ ફેર્રોફ્લુઇડ અરીસાઓની શોધ થઈ તે પહેલાં, વાતાવરણીય વિકૃતિને સુધારવા અને સ્થિર ધ્યાન રાખવા માટે નક્કર વિકૃત અરીસાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો. વિકૃત નક્કર અરીસાઓ વાતાવરણીય વિકૃતિને સુધારવા અને સ્થિર ધ્યાન રાખવા માટે નીચે જટિલ એક્ચ્યુએટર્સ સાથે લવચીક અરીસાઓનો ઉપયોગ કરે છે. પરંપરાગત વિકૃત નક્કર અરીસાઓની ખામીઓમાં કિંમત, નબળાઈ અને સતત શક્તિની જરૂરિયાતનો સમાવેશ થાય છે. અરીસાની સપાટીની નીચે અલગ એક્ચ્યુએટર્સને કારણે આ અરીસાઓની છબીઓમાં અનિચ્છનીય રજાઇની પેટર્ન હોય છે. તેની ઊંચી પરાવર્તનશીલતા અને નીચા ગલન તાપમાનને કારણે પ્રારંભિક વિકૃત પ્રવાહી-દર્પણ દૂરબીનોની મુખ્ય સામગ્રી તરીકે પારાના અરીસાનો ઉપયોગ થતો હતો. જો કે, ચુંબકીય પ્રવાહી તરીકે, તેમાં સમસ્યાઓ હતી. સ્થિર ધાતુ આધારિત ચુંબકીય પ્રવાહી મેળવવું મુશ્કેલ છે, અને પારાની ઊંચી ઘનતા માટે મોટા વિકૃત બળની જરૂર પડે છે અને આમ મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રની જરૂર પડે છે. ફેર્રોફ્લુઇડ મિરર વિકૃત પ્રવાહી અરીસાઓ માટે પારાના ઉપયોગ સાથે સંકળાયેલી મર્યાદાઓને ફેર્રોફ્લુઇડ્સના ઉપયોગ દ્વારા ઉકેલી શકાય છે. ફેર્રોફ્લુઇડ અરીસાઓ સસ્તી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેની ગતિની વિશાળ શ્રેણીને કારણે વધુ સુધારા કરવા સક્ષમ છે. સ્થિર ફેર્રોફ્લુઇડ્સમાં ભૌતિક ગુણધર્મોની વિશાળ શ્રેણી હોય છે, આમ ઘણા વ્યવહારુ ઉપયોગની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ ઉત્પાદન કરી શકાય છે. સંદર્ભ અરીસાઓ