BPSC 70वीं CCE पुनर्परीक्षा प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 86 / 142

सही — (a) केवलार। केवलार एक पैरा-ऐरामिड है — रसायन की भाषा में पॉली-पैराफ़ेनिलीन टेरेफ़्थैलामाइड — एक सुदृढ़, ऊष्मा-रोधी संश्लिष्ट रेशा, जिसे 1965 में ड्यूपॉण्ट में स्टेफ़नी क्वोलेक ने विकसित किया और जो नोमेक्स तथा टेक्नोरा जैसे अन्य ऐरामिडों से सम्बन्धित है। कवच में उसकी उपयोगिता उसकी आणविक रचना से आती है। उसकी बहुलक शृंखलाएँ किसी साधारण प्लास्टिक की लचीली कुण्डलियों जैसी नहीं, कठोर छड़ों जैसी होती हैं, और कताई के समय वे रेशे के अक्ष के साथ लगभग पूर्ण रूप से पंक्तिबद्ध हो जाती हैं तथा सघन हाइड्रोजन आबन्धन से अगल-बगल जुड़ी रहती हैं। परिणाम ऐसा रेशा है जो समान भार के आधार पर इस्पात से लगभग पाँच गुना सुदृढ़ है — और यही वह गुण है जिसकी ओर प्रश्न का 'हल्के' शब्द संकेत करता है। बुनी हुई केवलार पट्टी से टकराई गोली कठोरता से नहीं, ऊर्जा के अवशोषण से रुकती है: टक्कर के बिन्दु पर के रेशे खिंचते हैं और उन रेशों को खींचते हैं जो उनके आर-पार बुने हैं, जिससे प्रक्षेप्य की गतिज ऊर्जा पूरे वस्त्र में फैल जाती है और एक ही परत को भेदने के बजाय अनेक परतों में बिखर जाती है। यही कारण है कि नरम कवच किसी एक कड़ी चादर के बजाय ढीली बुनाई वाले कपड़े की बहुत-सी परतों से बनाया जाता है। चूँकि विकल्प (a) रेशे का नाम ठीक-ठीक बताता है, इसलिए बचाव-विकल्प के लिए ढकने को कुछ बचता ही नहीं। शेष दो नामित रेशे वास्तविक और महत्त्वपूर्ण हैं, पर उनमें से किसी में इतनी तन्यता नहीं कि यह काम उस भार पर हो जाए जिसे कोई सैनिक या पुलिसकर्मी दिन भर ढो सके।

• (b)टेरीलीन — टेरीलीन एक पॉलिएस्टर है — पॉलिएथिलीन टेरेफ़्थैलेट — साधारण क़मीज़ के कपड़े, परदों और मिश्रित सूटिंग का रेशा, और वही बहुलक कुल जिसका प्लास्टिक की पेय बोतल है। वह टिकाऊ, सिलवट-रोधी और सस्ता है, पर किसी प्रक्षेप्य को रोकने के लिए जितनी तन्यता या ऊर्जा-अवशोषण चाहिए, उसके आसपास भी नहीं। वह इस सूची में इसलिए है कि व्यापारिक नाम से किसी भारतीय अभ्यर्थी ने संश्लिष्ट रेशों में सबसे अधिक सम्भवतः यही सुना होगा।
• (c)नाइलोन — सबसे प्रबल ग़लत उत्तर, और इसके पीछे वास्तविक इतिहास है: नाइलोन, एक पॉलिएमाइड, इतना मज़बूत था कि युद्धकाल की फ़्लैक जैकेटें उसी से बनती थीं, और वह आज भी बैलिस्टिक अस्तरों में तथा संयुक्त कवच की पिछली परत में काम आता है। पर आधुनिक हल्का कवच ऐरामिडों और अति-उच्च आणविक भार वाली पॉलिएथिलीन की ओर ठीक इसीलिए बढ़ा कि नाइलोन उतनी रोक-क्षमता भारी हुए बिना नहीं दे पाता — और प्रश्न का 'हल्के' वाला विशेषण ही उसे बाहर कर देता है।
• (d)उपर्युक्त में से कोई नहीं — इस बचाव-विकल्प के लिए तीनों नामित रेशों का विफल होना आवश्यक है, जबकि उनमें पहला ही मानक उत्तर है। इसके पक्ष में एक ही पाठ खड़ा हो सकता है — कि आधुनिक कवच अकेले केवलार से नहीं बनता, उसमें अति-उच्च आणविक भार वाली पॉलिएथिलीन तथा सिरैमिक पट्टिकाएँ भी हिस्सा बँटाती हैं — पर एक सही पदार्थ का नाम लेना यह दावा नहीं होता कि वही अकेला पदार्थ है।

संश्लिष्ट रेशे लम्बी शृंखला वाले बहुलक हैं जिन्हें तन्तुओं में काता जाता है, और उनके गुण इससे निकलते हैं कि शृंखलाएँ किसकी बनी हैं और कितनी अच्छी तरह पंक्तिबद्ध होती हैं। नाइलोन, जो 1930 के दशक में ड्यूपॉण्ट में बना, एक पॉलिएमाइड है: एमाइड कड़ियों से जुड़ी शृंखलाएँ, मज़बूत और प्रत्यास्थ, और यही पैराशूट, रस्सियों तथा मोज़ों का रेशा है। पॉलिएस्टर, जो टेरीलीन नाम से बिकता है, अपनी इकाइयाँ एस्टर कड़ियों से जोड़ता है और एक कड़ा, जल-विरोधी, सिलवट-रोधी रेशा देता है जिसका साधारण वस्त्रों पर प्रभुत्व है। ऐरामिड सुगन्धित पॉलिएमाइड हैं — जहाँ एमाइड कड़ियाँ अब लचीली कार्बन शृंखलाओं के बजाय बेंज़ीन वलयों को जोड़ती हैं — और वही सुगन्धित रीढ़ उन्हें कठोर, ऊष्मा-रोधी तथा रेशे की दिशा में अत्यन्त सुदृढ़ बनाती है। केवलार की छड़ें परतों में सटकर बैठती हैं और उन्हें अलग खींचना असाधारण रूप से कठिन है; उसका भाईबन्द नोमेक्स दूसरी तरह से सज्जित होता है और बैलिस्टिक सुरक्षा के बजाय अग्नि-रोधी वस्त्रों में काम आता है। शृंखला-पंक्तिबद्धता का यही तर्क अति-उच्च आणविक भार वाली पॉलिएथिलीन को भी समझाता है, जो आधुनिक कवच का दूसरा रेशा है: एक साधारण प्लास्टिक तब असाधारण हो जाता है जब उसकी बहुत लम्बी शृंखलाएँ खींचकर लगभग पूर्ण समान्तर क्रम में ला दी जाती हैं। व्यवहार में शरीर-कवच इन रेशों को सिरैमिक या इस्पात की पट्टिकाओं के साथ जोड़ता है, जहाँ कपड़ा ऊर्जा सोखता है और पट्टिका प्रक्षेप्य को तोड़ती है।

विभेदक स्वयं प्रश्न के भीतर है, और वह है 'हल्के' शब्द। तीनों नामित रेशों में से हर एक पर्याप्त मात्रा में लगा दिया जाए तो कुछ न कुछ रोक ही लेगा; प्रश्न यह है कि पहनने योग्य भार पर गोली कौन रोकता है, और यह विशिष्ट सामर्थ्य का प्रश्न है — प्रति इकाई द्रव्यमान सामर्थ्य — जिस पर ऐरामिड साधारण वस्त्र-बहुलकों से बिलकुल दूसरी श्रेणी में हैं। इसलिए इस विशेषण को ही कसौटी मानकर पढ़िए और विकल्पों को परिचितता के बजाय तन्यता के क्रम में रखिए। दो प्रकार की 'बुलेटप्रूफ सामग्री' को अलग-अलग रखना भी उपयोगी है, क्योंकि दोनों अलग चीज़ों से बनती हैं और दोनों पूछी जाती हैं। शरीर पर पहना जाने वाला लचीला कवच — जैकेट, हेलमेट का खोल — बुने हुए ऐरामिड या पॉलिएथिलीन रेशे से बनता है। पारदर्शी कवच — बैंक की खिड़की, वाहन का शीशा, दंगा-रोधी ढाल — परतदार पॉलिकार्बोनेट होता है, जो कड़ा अभियान्त्रिक प्लास्टिक है, रेशा है ही नहीं। UPSC ने 1995 में ठीक इसी अर्थ में पॉलिकार्बोनेट को उत्तर बनाया था; BPSC यहाँ हेलमेट तथा आवरण के रेशों की बात कर रहा है, जिसका उत्तर ऐरामिड है। दोनों अलग-अलग उत्पादों के बारे में सही हैं, और हर प्रश्न की शब्दावली बता देती है कि आशय कौन-सा है।

• केवलार एक पैरा-ऐरामिड है, पॉली-पैराफ़ेनिलीन टेरेफ़्थैलामाइड, जिसे 1965 में ड्यूपॉण्ट में स्टेफ़नी क्वोलेक ने विकसित किया; इससे सम्बन्धित ऐरामिडों में नोमेक्स तथा टेक्नोरा आते हैं।
• उसकी कठोर, अच्छी तरह पंक्तिबद्ध, हाइड्रोजन-आबन्धित शृंखलाएँ उसे समान भार के आधार पर इस्पात से लगभग पाँच गुना सुदृढ़ बनाती हैं — 'हल्के' कवच के पीछे यही गुण है।
• नरम कवच कठोरता से नहीं, ऊर्जा के अवशोषण तथा फैलाव से काम करता है: टक्कर के बिन्दु के रेशे खिंचकर आर-पार बुने रेशों पर भार डालते हैं, जिससे प्रक्षेप्य की ऊर्जा अनेक परतों में बँट जाती है।
• टेरीलीन एक पॉलिएस्टर (पॉलिएथिलीन टेरेफ़्थैलेट) है, साधारण वस्त्रों का रेशा; नाइलोन एक पॉलिएमाइड है, जो युद्धकाल की फ़्लैक जैकेटों के लिए तो पर्याप्त मज़बूत था पर समान सुरक्षा पर आधुनिक हल्के कवच के लिए बहुत भारी पड़ता है।
• पारदर्शी गोली-रोधी सामग्री बिलकुल दूसरी तकनीक है — परतदार पॉलिकार्बोनेट, जो बुना हुआ रेशा नहीं, कड़ा अभियान्त्रिक प्लास्टिक है।

• 'हल्के' शब्द को पढ़े बिना आगे बढ़ जाना। नाइलोन को गोली रोकने लायक़ बनाया जा सकता है; पर उस भार पर नहीं जिसे कोई व्यक्ति दिन भर पहन सके, और ऐरामिडों का पूरा मर्म यही है।
• हर बुलेटप्रूफ सामग्री को एक ही चीज़ मान लेना। बुना हुआ ऐरामिड लचीले कवच के लिए है; परतदार पॉलिकार्बोनेट पारदर्शी कवच के लिए, और परीक्षक हर एक को उसके अपने सन्दर्भ में उत्तर बनाते हैं।
• व्यापारिक नाम को बहुलक की श्रेणी मान लेना। केवलार, टेरीलीन और नोमेक्स ब्राण्ड नाम हैं — पैरा-ऐरामिड, पॉलिएस्टर तथा मेटा-ऐरामिड वे वास्तव में हैं।

BPSC व्यावहारिक पदार्थ विज्ञान को किसी उत्पाद का नाम लेकर उसका पदार्थ पूछने के रूप में लाता है, और निर्णायक शर्त किसी विशेषण में छिपा देता है — यहाँ 'हल्के'। उसे रेशे-से-उद्गम का सुमेलन भी प्रिय है, जैसा 69वीं CCE ने लिनन, कॉयर, मोहायर तथा डाउन के साथ किया था। UPSC यही क्षेत्र व्यापारिक नाम के बजाय बहुलक की श्रेणी से पूछता है, और अपेक्षा करता है कि अभ्यर्थी जाने कि किस प्रकार की सुरक्षा के लिए कौन-सा बहुलक उपयुक्त है।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  केवलार संश्लिष्ट बहुलकों की किस श्रेणी में आता है ?

  • (a)पॉलिएस्टर
  • (b)पैरा-ऐरामिड
  • (c)पॉलिकार्बोनेट
  • (d)पॉलिविनाइल क्लोराइड

  उत्तर(b) पैरा-ऐरामिड — सुगन्धित पॉलिएमाइड, जिसे 1965 में ड्यूपॉण्ट में विकसित किया गया। नोमेक्स उससे सम्बन्धित मेटा-ऐरामिड है, जो अग्नि-रोधी वस्त्रों में काम आता है, और पॉलिकार्बोनेट वह कड़ा प्लास्टिक है जो पारदर्शी कवच में लगता है।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  टेरीलीन किस संश्लिष्ट रेशे का व्यापारिक नाम है ?

  • (a)पॉलिएमाइड
  • (b)पॉलिएस्टर
  • (c)एक्रिलिक
  • (d)विस्कोस रेयॉन

  उत्तर(b) पॉलिएस्टर — पॉलिएथिलीन टेरेफ़्थैलेट, वही बहुलक जो साधारण प्लास्टिक की पेय बोतल का है, और जो क़मीज़ के कपड़े तथा मिश्रित सूटिंग में व्यापक रूप से काम आता है।