Қазақстандық ғалымдар үнемді шамның жаңа түрін жасады

Ғылым мен технология дамып, әлем өркениетке аяқ басқан  сайын энергияның барлық түріне сұраныс та  арта бастады.  Өйткені энергия көздерін пайдалану дүниежүзі тұрғындарының күнделікті тіршілігінің ең басты қажеттілігіне айналды. Ал осы қажеттілікке сұраныс артқан сайын, одан туындайтын түйткілдерді пайда болуы заңдылық. Сонымен қатар, электр энергиясын тұтынудың өсуі қоршаған ортаға ауыртпалықты арттырды, табиғи ресурстар таусыла бастады, экологиялық проблемалар туындады. Электр энергиясын үздіксіз пайдалану кезінде көмір, газ, мұнай және су тұтынылады, оның қоры шексіз емес. Атмосфераға зиянды заттардың шығарылуы орасан зор болғандықтан ірі қалалардағы экология сын көтермейтін дәрежеге жетті. Жер бетіндегі отынды жағу және ормандарды кесу нәтижесінде атмосферада «парниктік газдардың» концентрациясы артады, сондықтан атмосферадағы табиғи тепе-теңдік бұзылып, климаттың жылынуына және жаһандық климаттың өзгеруіне әкеледі. Энергияны пайдаланудың ақылға қонымды үнемді жолының болмауы оның тапшылығына  және қымбаттауына жол берді. Егер осыдан туындайтын мәселелерді түптеп, қазбалай бастасақ бұдан да көп түйткілдерді тарқатып айтып шығуға болады. Міне сондықтан оны ұтымды пайдалану адамзаттың алдындағы үлкен мәселеге ұласты.

Қазақстандық ғалымдарда осы бағытта еңбектеніп, түрлі жұмыстар жасап жатыр. Атап айтсақ Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ ғалымдары нанотехнологияға негізделген үнемді шамның технологиясын жетілдіріп, жаңа түрін ойлап тапты.  Бұл экономикалық шам оқу орынының ашық үлгідегі ұлттық нанотехнологиялар зертханасында жасалған. Айтулы жобаның жетекшісі физика-математика ғылымдарының кандидаты, ҚР Мемлекеттік сыйлығының лауреаты Мерлан Досболаев. Оның айтуына қарағанда шамды дайындау технологиясында соншалықты өзгерістер жоқ. Басты  ерекшелігі  – энергия ресурстарын ұтымды қолдануға болды.

Үнемді шам ҚазҰУ-дағы плазма физикасы мен технологиясын зерттеумен шұғылданатынын зертханада жасалған. Ғалым плазманы әртүрлі жолдармен алуға болатынын, ең қолайлы зертханалық плазма газ разрядында алынатыны айтты. Түсіндіріп айтар болсақ газ разряды – газ тәріздес орта арқылы электр тогының өтуі. Осы сәтте пайда болған газ разрядының плазмасы жарық береді. «Біздің жұмысымыздың басты нәтижесі разрядтық жарықтандырудың қарқындылығын арттыру және жаңа үлгідегі энергияны үнемдейтін шамдарды жасау болды. Электр шамдарының бірнеше түрі бар. Мысалы, классикалық үлгідегі шам электр энергиясын көп тұтынатындықтан, біз оны қазіргі уақытта күнделікті өмірде қолданбаймыз. Мұндай шамдар оларға келетін энергияның тек 15-20 пайызын жарыққа жұмсайды, қалғаны жылуға кетеді. Содан кейін газ разрядты шамдар пайда болды. Ол энергияның 60-70 пайызын жарық шығаруға жұмсайды. Үшіншісі - қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын жарықдиодты шамдар. Олар жарық үшін энергияның 80-90 пайызын тұтынады, бірақ сапалы үлгілер өте қымбат. Біз шығарған электр шамы газ разрядты шамдар түріне жатады. Бұл шамдардың ерекшелігі олардың жарық өткізгіштігінің жоғарылауында», – дейді жоба жетекшісі Мерлан Досболаев.

Зетттеу жұмысы барысында ғалымдар зертханада газ разряды плазмасының әртүрлі физикалық қасиеттерін зерттегенде композицияға микро, нано бөлшектерді енгізген. Сол сәтте олардың жарық шашуы бірнеше есе артақанын анықтаған.  Түснікті тілмей айтқанда қуат тұтыну көлемін өзгертпей-ақ газ разрядының жарық бөлуі бірнеше  есе артқаны байқалған.

Осы зерттеуді кеңірек зерттегенен кейін ғалымдарда нанотехнология негізінде газ разрядты шамдардың жаңа нұсқасын жасау идеясы пайда болған. Осы зерттеулердің нәтижелері бойынша журналдарға ғылыми мақалалар жариялап, Science Foundation байқауына қатысып, осы жаңалыққа патент алды. Содан бері ғылым қорының гранты бойынша осы жобаны шығарумен айналысып келеді.

Нұрлы Еділов