مادّی سائنس میں ایک دیرینہ معمہ آخر کار حل ہو گیا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ کس طرح خوردبینی ذرات بنیادی طور پر ربڑ کے رویے کو تبدیل کرتے ہیں۔
جب بھی آپ گاڑی چلاتے ہیں، ہوائی جہاز پر اڑتے ہیں، یا یہاں تک کہ اپنے لان کو پانی دیتے ہیں، آپ اس مواد پر انحصار کرتے ہیں جس نے تقریباً ایک صدی سے جدید زندگی کو سہارا دیا ہے: مضبوط ربڑ۔ یہ کار اور ہوائی جہاز کے ٹائروں، صنعتی مہروں، طبی آلات اور روزمرہ کی بے شمار اشیاء میں استعمال ہوتا ہے۔
اس کے وسیع پیمانے پر استعمال اور 260 بلین ڈالر کی عالمی ٹائر انڈسٹری میں اس کے کلیدی کردار کے باوجود، سائنس دانوں کو طویل عرصے سے اس بات کی واضح سمجھ نہیں ہے کہ یہ اتنی اچھی کارکردگی کیوں دکھاتا ہے۔
اب تک۔ یونیورسٹی آف ساؤتھ فلوریڈا کے انجینئرنگ کے پروفیسر ڈیوڈ سیمنز کی سربراہی میں ایک ٹیم نے میٹریل سائنس میں ایک دیرینہ معمہ حل کیا ہے: کس طرح کاربن بلیک کہلانے والے چھوٹے ذرات کو شامل کرنے سے نرم، لچکدار ربڑ ایک ایسے مواد میں بدل جاتا ہے جو مکمل طور پر بھری ہوئی جیٹ کا وزن اٹھا سکتا ہے۔
پروسیڈنگز آف دی نیشنل اکیڈمی آف سائنسز میں شائع ہونے والے نتائج ایک وضاحت فراہم کرتے ہیں اور محفوظ اور زیادہ پائیدار مواد کو ڈیزائن کرنے کا دروازہ کھولتے ہیں۔ “یہ کیسے ہے کہ ہم اسے 80، 90، 100 سالوں سے استعمال کر رہے ہیں اور واقعی یہ نہیں جانتے کہ یہ کیسے کام کرتا ہے؟” سیمنز نے کہا۔
“یہ بہت زیادہ آزمائش اور غلطی سے گزرا ہے۔ ٹائر کمپنیاں کاربن بلیک کے بہت سے مختلف درجات خرید سکتی ہیں – بنیادی طور پر فینسی سوٹ – اور انہیں صرف یہ معلوم کرنے کے لیے آزمائش اور غلطی کا استعمال کرنا ہوگا کہ کس چیز کے لیے زیادہ ادائیگی کرنے کے قابل ہے اور کیا نہیں۔”
ایک صدی پرانی سائنسی بحث کو توڑنا تقریباً 15 سال کے کمپیوٹنگ وقت کے برابر 1,500 مالیکیولر ڈائنامکس سمیولیشنز چلانے کے بعد، محققین نے متعدد مسابقتی نظریات کو اکٹھا کیا اور بنیادی میکانزم کی نشاندہی کی۔ انہوں نے پایا کہ ایک ایسا رجحان جسے Poisson’s Ratio میں مماثلت کے نام سے جانا جاتا ہے ربڑ کو اپنے حجم میں ہونے والی تبدیلیوں کے خلاف مزاحمت کا باعث بنتا ہے.
