பொத்திகையும் (Plastic) நெகிழியும் (elastic) - 1

”Plastic என்ற ஆங்கிலச் சொல்லை நெகிழி என்று தானே எல்லோரும் அழைப்பர். நீங்கள் பொத்திகை என்ற குறிப்பிடுகிறீர்களே? அதன் காரணம் என்ன?” என்று நண்பர் ஒருவர் வேறொரு இடுகையின் பின்னூட்டில் கேட்டார். என் மறுமொழி சற்று நீண்டது. நான் தமிழாய்வாளன் மட்டுமல்லன். வேதிப் பொறிஞனுங் கூட. கிட்டத்தட்ட 18 அகவையிலிருந்து  70 அகவை வரைக்கும்  வேதிப்பொறியியலில் பழக்கம். புதுக்கம் (production), நுட்பியல் சேவை (technical service), ஆய்வு- வளர்ச்சி (research and development), புறத்திட்டுப் பொறியியல் (project engineering), மானகை- நிருவாகப் பொறுப்பு (managing and administrative responsiblities) எனப் பல்வேறு நிலைகளில் கும்பணிகளில் வேலை செய்து ஓய்வுற்றவன். புறத்திட்டுக் கட்டுமானமுஞ் (project construction) செய்தவன். Plastic போன்ற பாறைவேதியல் (petrochemical) பொருட்களைச் செய்வதிலும், பல்வேறு செலுத்தங்களுக்கும் (processes) வினைகளுக்கும் அவற்றை உட்படுத்துவதிலும் நெடுங்காலம் கவனங் கொண்டவன். என்னால் நெகிழி என்ற தவறான சொல்லை ஏற்கமுடியாது.

அறிவியலுக்குப் பயன்படக்கூடிய மொழியாய் தமிழ் ஆகவேண்டுமெனில் plastic, elastic, rubber போன்றவற்றின் தமிழ்ப் பெயர்களில் நாம் தெளிவு காட்ட வேண்டும். அருள்கூர்ந்து புரிந்துகொள்ளுங்கள். மாகனவியலையும் (mechanics), விளவ மாகனவியலையும் (fluid mechanics) ஆழ்ந்து படித்துப் புரிந்த பின்னர் தான் பொத்திகை (plastic), நெகிழி (elastic) எனும் இரு வேறு பெயர்களைப் பரிந்துரைத்தேன். ஏற்கனவே அறிவியல் ஆழமில்லாத, மேலோட்டச் சொல்லாக்கங்களால் நாம் சரவற்பட்டுக் கிடக்கிறோம். நெகிழி என்பதைப் plastic க்குப் பெயரிடுவது பின்னால் தமிழ்வழி அறிவியல், பொறியியல் , நுட்பியல் புரிதலில் சிக்கலையே கொடுக்கும். எதிர்காலப் பிள்ளைகளின் படிப்பில் நாம் கைவைக்க வேண்டாம்.   இச்சொற்கள் எப்படி எழுந்தன என்ற நீண்ட செய்திக்கு வருவோம்.
 
முதலில் plastic, elastic, rubber போன்றவை மாகனவியலில் (mechanics) எப்படி வேறுபடுகின்றன என்று பார்ப்போம்.  மாகனவியல் என்பது கொஞ்சம் கடினமான துறை. இருந்தாலும் கவனங் கொண்டால் இதன் அடிப்படையைப் புரிந்துகொள்ளலாம். பொதுவாகப் பொதிகளின் (bodies) நகர்ச்சியும் (motion), வளைப்புகளும் (deflections), மொத்தை விசைகளாலும் (bulk forces - காட்டு: புவியீர்ப்பு விசை, அழுத்தம்), பரப்பு விசைகளாலும் (surface forces - காட்டு: கத்திரி விசை - shear force) ஏற்படுகின்றன. விளவங்கள் (fluids) தொடர் விளவுகளையும் (continous flows), திண்மங்கள் வளைப்புக்களையும் (deflections) கொள்கின்றன. பொதுவாக விசைகளையோ (forces), அவற்றால் ஏற்படும் துறுத்துகளையோ (stresses) நிறுத்தினால், தொடர்விளவுகள் நின்றுபோகும். திண்மங்களை விசைகளுக்கு உட்படுத்தினால், அவை தெறித்துடையும்
வரை வளைப்புகளை மட்டுமே காட்டும்; விசைகள் நின்றால் வளைப்புகளும் கலையும்.

[அழுத்துதல் என்பது to press என்றே புரிந்துகொள்ளப்படுகிறது. அதைப் பொதுமைப் படுத்தி,  ஒரு பொதியின் 'துகள்களை நெருங்க வைத்தல்' எனும் ஆழ்பொருளிற் துறுத்தலெனும் வினை, பொறியியலில் ஆளப்படும். இது to stress எனும் வினைக்கு ஈடானது. துறுத்தலுக்கு மாறாய் தகைத்தலென்றும் சிலர் ஆளுவர். [காட்டாகத் தமிழ்ப் பல்கலைக்கழக அருங்கலச் சொல் அகர முதலியில் 'தகைத்தலே' உண்டு. நான் அதைப் பயனுறுத்தத் தயங்குவேன். ஏனெனில் tighten என்பதற்கே தகைத்தல் சரியாகும். தவிர, ஐகாரம் பயிலும் தகைப்பை விட,  உகரம் பயிலும் துறுத்து,  பலுக்குதற்கு எளிதாகும். இதனாலேயே நான் துறுத்தலைப் பரிந்துரைக்கிறேன். அதே பொழுது என் பரிந்துரைக்கு மாறி, "தகைப்பு" நிலைத்தாலும், எனக்கு உகப்பே.]

ஒவ்வொரு வகை விசை/துறுத்திற்கும் ஒவ்வொரு வகை வளைப்பு ஏற்படும். அவற்றைத் துறுங்குகள் (strains) என்பார். அழுத்தப்பட்ட பொதி அழுங்குவது போலத் துறுத்தப்பட்டது துறுங்கும் (to get strained). 3 துறுத்தங்களை, மாகனவியல் (mechanics) குறிக்கும். அவை, திணிசுத் துறுத்தம் (tensile stress), அமுக்கத் துறுத்தம் (compressive stress), கத்திரித் துறுத்தம் (shear stress) என்றாகும். அதேபோல, நீளவாட்டுத் துறுங்கு (longitudinal strain), குறுக்குச் செகுத்தத் துறுங்கு (cross sectional strain), பருமத் துறுங்கு (bulk strain), கத்திரித் துறுங்கு (shear strain) என்று வெவ்வேறு துறுங்குகளுண்டு. to stretch என்பதைத் தமிழிற் குறிக்கத் துயர்தல்/துயக்குதல் என்ற சொல்லைப் பயிலலாம். இது நீளுதல்/ நீட்டுதல் பொருளைக் கொடுக்கும். (ஏதோவொன்று stretch ஆகி நீள்வதைத் ”துயர்ந்து கொண்டே வருகிறது” என்று சிவகங்கைப் பக்கம் சொல்வார். தொடர்ந்துவரும் துன்பமும் துயரம் என்றே சொல்லப் பெறும்.)

ஒரு நீளத்தின் துயக்கத் திரிவை (change in the stetch) பொதியின் நீளத்தால் வகுத்துக் கிடைக்கும் எண், நீளவாட்டுத் துறுங்கு (longitudinal strain) எனப்படும். இதுபோல் பருமத் துறுங்கு = பருமத் திரிவு / பொதியின் பருமன்.  கத்தரித் துறுங்கு = குறுக்குச் செகுத்தத் திரிவு (change in cross section) / பொதியின் குறுக்குச் செகுத்தம் என்று வரையறை கொள்ளும். ஒரு திண்மத்தின் பருமத் துறுங்கு, பொதுவாக அழுத்த வேறுபாட்டால் எழுவதெனலாம். காட்டாக, ஓர் இலவம்பஞ்சுத் தலையணையின் தடிமன் (thickness) 5 அணுங்குழை (inches) என்றும், மேற்பரப்பு 10X10 சதுர அணுங்குழை என்றும் வையுங்கள். இப்போது தலையணைப் பருமன் 10*10*5 = 500 கன அணுங்குழை ஆகும். அதன்மேல் இன்னொரு பொதியை எடையாக வைத்தால், எடைக்குத் தக்க இலவம் பஞ்சின் தடிமன் குறுங்கிப் பருமன் குறையும். [எடைக்குப் பகரியாய் நேரடி யழுத்தம் கொடுப்பினும் பருமக்குறைவை ஏற்படுத்தலாம்.] பொதுவாக, எந்தத் திண்மப் பொதியும் அழுத்தமிருக்கும் வரை, பருமனைக் குறைத்துக் காட்டும்; அழுத்தம் நிறுத்தினால் பழைய பருமனுக்கு வந்துவிடும்.

[காட்டாக, A பொதி B- யை அழுத்துகிறதென்று வையுங்கள்; இதை B-யின் நோக்கில், தன்வினையாய், எப்படிச் சொல்லலாம்? A-ஆல் B அழுங்குகிறது. அழுங்குதல் என்பது தன்வினை; அழுத்துதல் என்பது பிறவினை. ஒரு பொதி அழுங்க அழுங்க, அதன்மேல் அழுத்தம் கூடும். அழுங்குவதால் அது அழுக்கு; அழுத்துவதால் அழுத்து. (மாசைக் குறிக்கும் அழுக்குச் சொல் வேறு வகையிற் பிறந்தது.) அழுக்கின் நீட்சியாய் அழுக்கு ஆறுதல் = அழுக்காறுதல் என்பது to get strained என்ற பொருளிற் பிறக்கும். ”அழுக்காறு” என்று திருக்குறளில் வருகிறதே, நினைவு வருகிறதா? அது strained state - யைத்தான் குறிக்கிறது. மாகனவியலில் வரும் கலைச்சொல்லான அது தொடர்ச்சியாய் அழுங்கிக் கிடக்கும் நிலையைக் குறிக்கிறது.

அழுங்கல் வினை தற்பொழுது அரிதாகவே இற்றைத்தமிழில் பயனுறுகிறது. அதற்குப் பகரியாய் அமுங்குதலையே பயனுறுதுதுகிறோம். மாசெனும் பொருட் குழப்பமும் இல்லாதுபோகும். ”அழுத்தத்திற்குத் தக்க, ஒரு திண்மம் எவ்வளவு அமுங்கும்/அமுங்கும்?” என்ற வினவிற்கு விடையாய் soft  குறிப்பு உள்ளது. காட்டாக, 500 கன அணுங்குழைப் பருமன்கொண்ட இருவேறு திண்மங்களில், முதற்பொதி 400 கன அணுங்குழையும், இரண்டாம் பொதி 200 கன அணுங்குழையும் குறைவதாய்க் கொள்ளுங்கள். மாகனவியற் புரிதலின் படி, முதற் பொதி இரண்டாம் பொதியைக் காட்டிலும் soft ஆனது என்பார்.

(இலவம்பஞ்சுத் தலையணை, யூரிதேன் நுரைத் - urethane foam - தலையணையை விடச் சொவ்வை (soft) ஆனது. இரும்பை விட ஈயம் soft ஆனது. வயிரத்தை விட இரும்பு soft ஆனது.  இதேபோல், பொத்திகையைக் ( plastic)விட, நெகிழி (elastic), soft ஆனது.) plastic உம், elastic உம் தாம்பெறும் துறுத்திலும் துறுங்கிலும் கூட வேறு படும். elastic இல் துறுத்தை நிறுத்திய பின் துறுங்கு முற்றிலும் எடுபடுவது விதப்பாகத் தெரிவதால் அதை நெகிழ்ச்சித் துருங்கு (elastic strain) என்கிறோம். இத்தகு நெகிழ்ச்சி plastic க்குக் கிடையாது. Plastic strain வேறு.  மாகனவியலில் plastic- இற்கும், elastic- இற்கும்  அதன் துறுத்து/துறுங்கு நடைமுறை வேறுபட்டது.

softness என்ற சொல் திண்மங்களுக்கே பொருந்தும். யாரும் soft gas, soft liquid என்று சொல்வதில்லை. soft solid என்றாற் பொருளுண்டு. [soft water, hard water என்பவை நீரிற் கரைந்திருக்கும் உப்புக்களைப் பொறுத்துச் சொல்லப் படுகின்றன. அவை வேறு விதப்பான பயன்பாடாகும்].

அன்புடன்,
இராம.கி.