Art and Shape-Memory Alloys

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सारांश। आकार-स्मृति मिश्रधातुओं के विशिष्ट गुण, जब कला में प्रयुक्त होते हैं, तो मूर्तिकला का पुनराविष्कार करने में सक्षम हैं। इन आकार-स्मृति मिश्रधातुओं की यह क्षमता कि वे भिन्न-भिन्न तापमानों पर भिन्न-भिन्न आकारों को ‘सीख’ और ‘याद’ कर सकें — ऐसे आकार जिन्हें वे इन्हीं तापमानों से दोबारा गुज़रने पर पूरी सटीकता से स्मरण करेंगी — मूर्तिकला में एक अभूतपूर्व आयाम और स्वतंत्रता की एक नई कोटि जोड़ती है। ठोस निकल-टाइटेनियम से पहली स्मारकीय मूर्ति साकार करने के लिए किए गए प्रयासों ने दोनों साझेदारों, उद्योग और कला, को प्रौद्योगिकीय ज्ञान की सीमाओं का विस्तार करते हुए और कलाकार की कल्पना के लिए एक नया क्षेत्र खोलते हुए एक-दूसरे को समृद्ध करने का अवसर दिया है।

कला और प्रौद्योगिकी: Art and Shape-Memory Alloys

वैज्ञानिक ज्ञान और प्रौद्योगिकीय कौशल का घातांकीय विस्फोट, जो आज हमारे समाज की विशेषता है, मानवीय संवेदनाओं और कलात्मक सृजन के प्रति उदासीन नहीं रह सकता। यदि विज्ञान मॉडलों या प्रेरणाओं का एक मानसिक स्रोत हो सकता है, तो प्रौद्योगिकी कलात्मक सृजन के लिए नए उपकरण प्रदान कर सकती है। इस दूसरे पक्ष में, पिछले कुछ वर्षों में दो प्रवृत्तियाँ उभरी हैं: वे कलाकार जो विद्यमान प्रौद्योगिकियों को लेकर उन्हें अपनी कलाकृतियों में समाहित करते हैं, और वे कलाकार जो इन प्रौद्योगिकियों से कहीं अधिक की अपेक्षा रखते हैं और उन्हें अपनी सृजनात्मक आवश्यकताओं के अनुरूप ढालते हैं।

यही दूसरी प्रवृत्ति मेरी मूर्तिकला में कला और आकार-स्मृति मिश्रधातुओं के संबंध की पहचान है। यह एक ऐसा संबंध है जो कला, अनुसंधान और उद्योग के बीच एक अभूतपूर्व सहक्रिया का संकेत देता है, एक ऐसा संबंध जो कला को एक मूल्यवान साझेदार के रूप में सम्मिलित करके अर्थशास्त्र के तर्क में नवाचार लाता है।

आकार-स्मृति मिश्रधातुओं का परिचय

कांस्य युग, लौह युग … आकार-स्मृति युग। वह उत्क्रमणीय मार्टेन्साइटी परिवर्तन, जिससे आकार-स्मृति प्रभाव उत्पन्न होता है, स्वर्ण-कैडमियम में 1932 में ही [1] और ताँबा-जस्ता मिश्रधातुओं में 1938 में [2] देखा जा चुका था। 1950 के दशक से इलिनॉय विश्वविद्यालय के

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यांत्रिक अभियांत्रिकी विभाग में थॉमस ए. रीड और उनके सहकर्मियों ने इन सामग्रियों पर शोध किया [3], किंतु 1962 में जाकर ही Naval Ordnance Laboratory में डब्ल्यू. जे. ब्यूलर और उनके सहकर्मियों ने यह खोजा कि निकल-टाइटेनियम (जिसे ब्यूलर ने NiTiNOL नाम दिया) भी यह आकार-स्मृति प्रभाव प्रदर्शित करता है [4]। तब से बड़ी संख्या में मिश्रधातु-प्रणालियों का अध्ययन किया गया है (ताँबा-आधारित मिश्रधातुएँ और निकल-टाइटेनियम परिवार अब भी व्यावसायिक दृष्टि से सबसे आकर्षक प्रणालियाँ हैं), और आकार-स्मृति मिश्रधातुओं में रुचि तथा इन सामग्रियों पर आधारित उत्पाद-विकास का स्तर, दोनों में नाटकीय वृद्धि हुई है, जो अब भी जारी है।

आकार-स्मृति प्रभाव कुछ धातुओं की उस क्षमता का नाम है जिसके द्वारा वे किसी पूर्व आकार को ‘याद’ रखती हैं। इन धातुओं को एक विशिष्ट तापमान से नीचे विकृत किया जा सकता है (मोड़ा, ऐंठा, खींचा आदि जा सकता है), फिर भी इस तापमान से थोड़ा ऊपर गर्म किए जाने पर वे अपने पूर्व आकार में लौट आती हैं। यद्यपि इस तापमान से नीचे ये धातुएँ पूर्णतः स्थिर रहती हैं, गर्म करने पर वे तत्क्षण अपना मूल आकार पुनः प्राप्त कर लेती हैं। कुछ मिश्रधातुएँ तो दोनों आकारों को याद रख सकती हैं: गर्म करने पर वे अविकृत आकार में लौटती हैं और ठंडा करने पर फिर विकृत विन्यास में — इसे तथाकथित द्वि-मार्गी स्मृति प्रभाव कहा जाता है।

ये प्रभाव प्रदर्शित करने वाली मिश्रधातुओं में निकल-टाइटेनियम, ताँबा-जस्ता-एल्युमिनियम, ताँबा-एल्युमिनियम-निकल, स्वर्ण-कैडमियम और इंडियम-थैलियम शामिल हैं। ये सामग्रियाँ −196 °C और +150 °C के बीच के तापमानों पर आकार-परिवर्तन संभव बनाती हैं, किंतु वर्तमान अनुसंधान का लक्ष्य ऐसी नई मिश्रधातुएँ विकसित करना है जो इस परास का विस्तार करें और लागत घटाएँ।

आकार-स्मृति मिश्रधातुओं के आरंभिक अनुप्रयोगों (1969) में ऐसे खोखले बेलन शामिल थे जिन्हें गर्म करके नलियों और पाइपों पर सिकोड़ा जा सकता था, ताकि अत्यंत विश्वसनीय जोड़ बन सकें (Raychem की Cryofit® पाइप कपलिंग) — यह तकनीक आज परमाणु बिजलीघरों, विमानों की महत्त्वपूर्ण हाइड्रॉलिक प्रणालियों आदि में प्रयुक्त होती है। वर्षों तक इन मिश्रधातुओं को एकसमान गुणवत्ता के साथ उत्पादित करने की अत्यधिक कठिनाई ने उनके विकास में बाधा डाली, किंतु अब आकार-स्मृति का स्वप्न यथार्थ बन रहा है।

भविष्य के गर्भ में क्या है? मानो हम कोहरे भरे दिन किसी लंबी, खड़ी सीढ़ी पर चढ़ रहे हों: हम जानते हैं कि हम ऊपर जा रहे हैं, पर कहीं कोई समतल पड़ाव दिखाई नहीं देता, और अंत इतना दूर है कि हम उसकी कल्पना तक नहीं कर पाते। मेरा विश्वास है कि आकार-स्मृति मिश्रधातुओं और कला-जगत का यह विवाह धातुकर्म का कायाकल्प कर देगा।

मूर्तिकला का पुनराविष्कार

सात वर्ष पहले मैंने पत्रिकाओं में छपे तकनीकी शोध-पत्रों के माध्यम से, और पेरिस में “स्मृति …” विषय पर हुए एक सम्मेलन में भाग लेते हुए, आकार-स्मृति मिश्रधातुओं को पहली बार जाना। तब से मैं आकार-स्मृति मिश्रधातुओं के साथ काम कर रहा हूँ। इस समर्पण के मेरे कई कारण हैं:

• आकार-स्मृति व्यवहार की परिघटना को देखते समय उत्पन्न होने वाली भावना: दीक्षा जैसा एक आघात; परिवर्तनों की पहेली, विचित्रता और सौंदर्य; पदार्थ के साथ एक नया संबंध; चेतना का एक अप्रतिम जागरण; मन में उभरने वाले सांस्कृतिक बिंब: “Objets inanimés, avez-vous donc une âme ?” [निर्जीव वस्तुओ, क्या तुम्हारी भी कोई आत्मा है?] (लामार्तीन)
• हमारे आसपास के संसार में इस परिघटना की सर्वव्यापकता: अब जब इसकी पहचान हो चुकी है, यह परिघटना अनेक स्थितियों में उपस्थित प्रतीत होती है। धात्विक मिश्रधातुओं के अतिरिक्त यह प्लास्टिक, सिरेमिक, बालों, जीवाणुओं, सिलवट-रहित वस्त्रों और शुक्राणुओं के कशाभों में भी पाई जाती है। ऐसा लगता है कि यह परिघटना हमारे परिवेश में विद्यमान आकारों के लिए पराई नहीं है।
• परमाणु स्तर पर पदार्थ के गुणों का हमारी इंद्रियों के समक्ष उद्घाटन: दृष्टि परमाणुओं के ‘अंतरंग’ व्यवहार की प्रत्यक्ष साक्षी बन जाती है।
• यह निश्चितता कि एक अभूतपूर्व वैचारिक और सृजनात्मक दृष्टिकोण के भीतर मूर्तिकला का आमूल पुनराविष्कार और कायांतरण हुआ है: परिवेश से जुड़ा आकार का एक सच्चा दिक्-कालिक विकास, जो कला के इतिहास में अपनी तिथि अंकित करता है और नए क्षितिज खोलता है।

सृजनात्मक संभावनाएँ

यदि मूर्तिकला, कम से कम आज तक, स्थिर रही है, तो आकार-स्मृति मिश्रधातुओं के विकास ने मुझे अपनी मूर्तिकला में आकार-परिवर्तन लाने में समर्थ बनाया है — ऐसे पूर्वानुमेय परिवर्तन, जो परिवेशी परिस्थितियों और आसपास के तापमान से जुड़े हैं।

इन सामग्रियों की संभावनाओं से प्रेरित होकर मैंने ठोस आकार-

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स्मृति मिश्रधातु से बनी ऐसी अनेक मूर्तियों की परिकल्पना की और उनके प्रोटोटाइप बनाए जो ‘जीवित’ हैं, गति कर सकती हैं। मेरी परिकल्पनाओं में शामिल हैं:

• तापमान के अनुसार पुरुष के धड़ का स्त्री के धड़ में उत्क्रमणीय परिवर्तन: छाया में वह पुरुष का धड़ है, धूप में स्त्री का (चित्र 1)। मेरे लिए यह पहली परिकल्पना एक सच्चा कलात्मक सृजन न होकर केवल एक शैलीगत अभ्यास थी।
• सामोथ्रेस की विजय-देवी की एक प्रतिकृति, जो सर्दियों में वस्त्रावृत और गर्मियों में निर्वस्त्र रहती है।
• एक धात्विक वृक्ष, जो सजीव जैविक व्यवहार प्रदर्शित करता है: शीत ऋतु का एक आकार, वसंत का एक आकार, ग्रीष्म का एक आकार … अलग-अलग पहरों में अलग-अलग आकार। (यह नव-संधि का वृक्ष नामक कृति का पहला प्रारूप था; आगे तथा चित्र 2 देखें।)

अनेक अन्य अवधारणाएँ मेरी कल्पना में भ्रूण-रूप में विद्यमान हैं, किंतु सैद्धांतिक दृष्टि से यथार्थपरक होने पर भी उन्हें अभी व्यावहारिक स्तर पर साध्य बनना है।

औद्योगिक कौशल तक की लंबी यात्रा: अवधारणाओं से साकार रूप तक

1984 से मैंने फ़्रांस की अनेक कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों को अपनी विकासशील परियोजनाओं और प्रोटोटाइपों में भाग लेने के लिए राज़ी किया है [5]। उच्च-प्रौद्योगिकी प्रयोगशालाओं से सहयोग माँगा गया। किंतु फ़्रांस की आर्थिक और औद्योगिक अनिवार्यताएँ कलात्मक आवश्यकताओं के अनुकूल नहीं रहीं। लागत ऊँची है, छोटे पैमाने की दृष्टि छोड़ दी जाती है और बड़े पैमाने की कृतियाँ बनाना असंभव है।

मैं जानता था कि शेष यूरोप, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में अनुसंधान चल रहा है, इसलिए मैंने एक नए और मूल्यवान साझेदार की खोज की। संयुक्त राज्य अमेरिका में Raychem Corporation को आकार-स्मृति मिश्रधातुओं का 20 वर्षों का अनुभव है और इस अवधि में उसने मौलिक अनुसंधान में बड़ी धनराशि लगाई है। कलाकार और उद्योग के बीच सहयोग, संवाद और अंतःक्रिया स्थापित होनी चाहिए और एक व्यवहार्य आर्थिक तर्क विकसित किया जाना चाहिए। मेरे औद्योगिक साझेदार Raychem ने यह समझा कि कला पर आधारित अवधारणाएँ विकसित होकर औद्योगिक अनुप्रयोगों तक विस्तृत हो सकती हैं, और इसलिए मूर्ति-विकास की परियोजनाओं में निवेश भविष्य में मूल्यवान सिद्ध हो सकता है।

Raychem के साथ मेरी पहली परियोजना टिनेल को श्रद्धांजलि या जीवन-वृत्त है (चित्र 3)। इस मूर्ति की एक दैनिक लय है और एक मौसमी लय भी। गर्मियों में या किसी गर्म दिन यह ‘खिलकर’ एक पूर्ण वृत्त (5 मीटर व्यास) बन जाती है, और सर्दियों में या किसी ठंडी रात सिमटकर एक दोहरा वृत्त (2.5 मीटर व्यास) बन जाती है।

एक भावी परियोजना होगी नव-संधि का वृक्ष, एक ऐसा ‘वृक्ष’ जो किसी वनस्पति-जीव की भाँति ऋतुओं के साथ जिएगा (चित्र 2 देखें)।

1988 के वसंत में मेरे और Raychem के संयुक्त उद्यम के रूप में Creartech कंपनी की स्थापना हुई, जिसका उद्देश्य उन डिज़ाइनरों और कलाकारों की सहायता करना है जो अपनी कलाकृतियों में आकार-स्मृति मिश्रधातुओं का उपयोग करना चाहते हैं [6]।

वर्तमान परिदृश्य

हमारे समाजों में वर्तमान अवसरों का यह लाक्षणिक संबंध विभिन्न क्षेत्रों की — यहाँ वैज्ञानिक और कलात्मक — दक्षताओं को एक साथ लाने में मानवीय सहभागिता के महत्त्व का प्रमाण है, और दर्शाता है कि ऐसे मेल संभव और फलदायी हैं। हमें कलात्मक विकास में प्रौद्योगिकी के योगदान को सिद्ध करते रहना होगा और विविधतापूर्ण सांस्कृतिक उत्तरदायित्व का मार्ग प्रशस्त करना होगा — केवल निर्णय और क्रियान्वयन के लिए उपलब्ध प्रचलित माध्यमों (कला का विपणन, कंपनियों का प्रायोजन, सरकारी आदेश आदि) से गुज़रकर ही नहीं, बल्कि एक व्यवहार्य और परस्पर समृद्ध करने वाली विचार-प्रक्रिया अपनाकर, जिसमें कला और उसके द्वारा माँगी जाने वाली अतिरिक्त क्षमताएँ किसी कंपनी के लिए नवाचार का उत्प्रेरक बन सकें और, उदाहरण के लिए, मौलिक अनुसंधान को नई दिशाओं की प्रेरणा दे सकें।

चित्र 1. ज़ाँ-मार्क फ़िलिप, उभयलिंगी (प्रोटोटाइप), ताँबा-जस्ता-एल्युमिनियम मिश्रधातु, 20 × 15 सेमी। पुरुष के धड़ (20 °C) का स्त्री के धड़ (55 °C) में उत्क्रमणीय परिवर्तन।

चित्र 2. ज़ाँ-मार्क फ़िलिप, नव-संधि का वृक्ष, कंप्यूटर अनुकरण, निकल-टाइटेनियम (Raychem)। गर्मियों में यह लगभग 15 मीटर ऊँचा और 9 मीटर चौड़ा होता है। यह वृक्ष ऋतुओं के साथ ‘जिएगा’: बाएँ से दाएँ छवियाँ शीत से ग्रीष्म तक मूर्ति में होने वाले परिवर्तन दिखाती हैं। यह वृक्ष गाएगा भी, क्योंकि आकार-स्मृति मिश्रधातुओं में ठंडे तापमान पर ध्वनि-अवमंदन अधिक और गर्म तापमान पर कम होता है।

चित्र 3. ज़ाँ-मार्क फ़िलिप, टिनेल को श्रद्धांजलि या जीवन-वृत्त, कंप्यूटर अनुकरण, निकल-टाइटेनियम (Raychem), गर्मियों में 5 मीटर व्यास, सर्दियों में 2.5 मीटर व्यास। एक समतल वलय (5 मीटर व्यास) का एक समतल दोहरे वलय (2.5 मीटर व्यास) में उत्क्रमणीय परिवर्तन। यह मूर्ति दैनिक और मौसमी तापमानों के साथ ‘साँस लेती’ है। छवि-युग्म सामने से और पार्श्व से दृश्य दिखाते हैं (क्रमशः बाएँ और दाएँ): (ऊपर) ग्रीष्म; (मध्य) शरद; (नीचे) शीत।

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संदर्भ और टिप्पणियाँ

1. L. C. Chang और T. A. Read, “Plastic Deformation and Diffusionless Phase Changes in Metals — The Gold-Cadmium Beta Phase”, Transactions of the American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers 191, 47–52 (1951)।
2. J. Perkins, G. R. Edwards, C. R. Such, J. M. Johnson और R. R. Allen, Shape Memory Effects in Alloys में, J. Perkins (सं.) (न्यूयॉर्क: Plenum Press, 1975)।
3. Chang और Read [1]।
4. W. J. Buehler, J. V. Gilfrich और R. C. Wiley, “Effect of Low-Temperature Phase Changes on the Mechanical Properties of Alloys Near Composition TiNi”, Journal of Applied Physics 34, अंक 5 (मई 1963)।
5. इनमें फ़्रांसीसी राष्ट्रीय वैज्ञानिक अनुसंधान केंद्र (C.N.R.S.), फ़्रांसीसी परमाणु ऊर्जा आयोग (C.E.A.), राष्ट्रीय अनुप्रयुक्त विज्ञान संस्थान (I.N.S.A.), Groupe Péchiney और Souriau शामिल हैं।
6. Creartech S.A., 2, Boulevard du Moulin à Vent, 95800 Cergy-Saint-Christophe, फ़्रांस।