‘एमएग्लेव’ ‘चुंबकीय उत्तोलन’ का एक चित्र है। मैग्लेव तकनीक पहियों पर चलने के बजाय ट्रेन को उठाने और आगे बढ़ाने के लिए मजबूत चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करती है। चूंकि ट्रेन ट्रैक के ऊपर तैरती है, इसलिए सामान्य संचालन के दौरान कोई रोलिंग घर्षण नहीं होता है, न ही बारिश या बर्फ जैसे खराब मौसम से संचालन प्रभावित होता है। परिणाम: ट्रेन अत्यधिक तेज़ गति से चल सकती है, जो कि 400 किमी/घंटा से भी अधिक है, साथ ही यात्रियों को आरामदायक यात्रा भी प्रदान करती है।
ट्रेन को कैसे उठाया जाता है?
प्रकृति में चार मूलभूत बल हैं: दो परमाणु बल, विद्युत चुम्बकीय बल और गुरुत्वाकर्षण। उनमें से, गुरुत्वाकर्षण अब तक सबसे कमजोर है – विद्युत चुम्बकीय बल से लगभग 1039 गुना कमजोर। यही कारण है कि एक छोटा चुंबक पृथ्वी की पूरी गुरुत्वाकर्षण शक्ति के बावजूद आपके फ्रिज से चिपका रह सकता है। यही विचार 150 से 500 टन वजन वाली ट्रेन को उठाने पर भी लागू होता है।
इंजीनियर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सस्पेंशन (ईएमएस) का उपयोग करके ट्रेन को पटरियों के ऊपर तैराते हैं। ट्रेन की दो ‘भुजाएँ’ हैं जो उस गाइडवे के चारों ओर लपेटती हैं जिस पर वह चलती है। इन भुजाओं पर मजबूत विद्युत चुम्बक चुंबकीय क्षेत्र को गाइडवे के उभरे हुए हिस्सों की ओर इंगित करते हैं। मान लीजिए कि आप अपने हाथ से एक बैग उठा रहे हैं। आपकी उंगलियाँ बैग के पट्टे के चारों ओर लपेटती हैं। ट्रेन की भुजाएं कुछ इस तरह से काम करती हैं – वे केवल आधे रास्ते में लपेटती हैं, और नीचे के हिस्से से, यानी, जहां आपकी उंगली की नोक होगी, पट्टा के नीचे की ओर एक चुंबकीय क्षेत्र डालती है। जब इन विद्युत चुम्बकों को चालू किया जाता है, तो वे एक चुंबकीय क्षेत्र डालते हैं जो उन्हें गाइडवे की ओर आकर्षित करता है, यानी, आपकी उंगलियां पट्टा की ओर आकर्षित होंगी। परिणामस्वरूप, ट्रेन ऊपर की ओर धकेल दी जाती है। ट्रेन में सेंसर लगे हैं जो इसे हर समय गाइडवे से लगभग 10 मिमी ऊपर तैरने में मदद करते हैं।
इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन (ईडीएस) नामक निकट से संबंधित तकनीक में, ट्रेन पर सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट होते हैं जिन्हें बहुत कम तापमान तक ठंडा किया जाता है। जब ट्रेन चलती है, तो उसके साथ चलने वाले चुंबक पटरियों के किनारों में बने कॉइल में विद्युत प्रवाह उत्पन्न करते हैं। (इस घटना को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहा जाता है।) परिणाम एक प्रतिकारक बल है जो ट्रेन को ऊपर की ओर धकेलता है। चूंकि करंट को प्रेरित करने के लिए चुम्बकों को घूमना पड़ता है, ट्रेन को प्रभाव शुरू होने से पहले अक्सर लगभग 100 किमी/घंटा की गति से यात्रा करने की आवश्यकता होती है, और तब तक यह पहियों का उपयोग करती है। ट्रेन भी ट्रैक से लगभग 100 मिमी ऊपर मँडराती है।
लेकिन पहियों की आवश्यकता के बदले में, ईडीएस उच्च गति का समर्थन कर सकता है। ईएमएस सिस्टम लगभग 500 किमी/घंटा या उससे कम पर काम करते हैं जबकि जापान में एससीएमएजीएलईवी ईडीएस सिस्टम ने 2015 में परीक्षण के दौरान 603 किमी/घंटा हासिल किया।
ट्रेन आगे कैसे बढ़ती है?
गाइडवे की दीवारें कॉइल्स से पंक्तिबद्ध हैं जो प्रत्यावर्ती धारा (एसी) ले जाती हैं। यह धारा एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है जो ट्रैक के साथ अपने ध्रुवों (उत्तर से दक्षिण) को लगातार स्थानांतरित करती रहती है। ट्रेन के चुम्बक आगे वाले ‘विपरीत’ ध्रुव की ओर आकर्षित होते हैं और पीछे के ‘समान’ ध्रुव की ओर विकर्षित होते हैं। परिणामस्वरूप, ट्रेन को एक साथ सामने से आगे की ओर खींचा जाता है और पीछे से आगे की ओर धकेला जाता है। और ट्रेन को तेज चलाने के लिए इंजीनियरों को बस एसी की फ्रीक्वेंसी बढ़ाने की जरूरत है।
इसी प्रकार, ट्रेन को धीमा करने या पूरी तरह से रोकने के लिए चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बदलने के लिए करंट का उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया ब्रेक लगाने से ‘बची गई’ ऊर्जा को विद्युत ग्रिड की ओर मोड़ने के लिए पुनर्योजी ब्रेकिंग का भी उपयोग कर सकती है।
यदि तेज गति से चलने वाली मैग्लेव ट्रेन बहने लगती है, तो किनारों पर चुंबक होते हैं जो तदनुसार प्रतिकर्षित/आकर्षित करते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह केंद्रित रहे। आपात स्थिति के लिए या जब चुंबकीय ब्रेकिंग विफल हो जाती है, तो सिस्टम घर्षण ब्रेक के साथ भी फिट होता है। वे दो रूपों में आते हैं, हालाँकि अन्य प्रौद्योगिकियाँ भी हैं। एक: मैग्लेव ट्रेन ‘नियमित’ सहायक पहियों से भी सुसज्जित है, और इन पहियों में अन्य ट्रेनों और कारों के समान ब्रेकिंग सिस्टम है। दो: गाइडवे और ट्रेन के बीच ब्रेकिंग पैड इसे और धीमा करने के लिए घर्षण लागू करते हैं।
मैग्लेव के नुकसान क्या हैं?
गाइडवे सहित मैग्लेव प्रणाली गैर-मैग्लेव ट्रेनों की तुलना में मौजूदा गाइडवे और स्टेशनों का पुन: उपयोग नहीं कर सकती है। इसे अपनी जरूरत है. और यह बुनियादी ढांचा बहुत महंगा है क्योंकि गाइडवे के लिए सटीक इंजीनियरिंग के साथ मैग्नेट और कॉइल की आवश्यकता होती है।
शंघाई मैग्लेव, जो 2004 में बनकर तैयार हुआ, की लागत ₹580 करोड़ से ₹720 करोड़ प्रति किलोमीटर (मुद्रास्फीति के लिए समायोजित) थी। इसमें पहले स्थानीय इलाके को तैयार करने की लागत – और रखरखाव जैसी परिचालन लागत शामिल नहीं है। इसलिए, यात्री मांग बहुत अधिक और लगातार होनी चाहिए। अन्यथा, अर्थशास्त्र काम नहीं करेगा.
इंजीनियरिंग के मोर्चे पर, हालांकि कोई रोलिंग घर्षण नहीं है, एक ट्रेन बहुत तेजी से चलती है – विशेष रूप से 300 किमी / घंटा से अधिक – ट्रेन के शरीर के चारों ओर हवा के प्रवाह के कारण वायुगतिकीय प्रतिरोध का अनुभव करती है। यही कारण है कि मैग्लेव ट्रेनों में वायुगतिकीय डिज़ाइन होते हैं (जो लागत में वृद्धि कर सकते हैं), जिसमें सामने का भाग भी शामिल है जो पक्षी की चोंच जैसा दिखता है।
क्या मैग्लेव तकनीक का प्रयोग अन्यत्र किया जाता है?
मैग्लेव वस्तुओं को सहारा देने या स्थानांतरित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करने के लिए आवश्यक है – एक उपयोग-मामला जो कई उद्यमों में उत्पन्न होता है। हाई-स्पीड टर्बाइन और कंप्रेसर अपने घूमने वाले शाफ्ट को पारंपरिक बीयरिंग के बजाय चुंबकीय क्षेत्र में निलंबित कर देते हैं, जिससे यांत्रिक संपर्क कम हो जाता है और ब्लेड तेजी से घूमने लगते हैं। इसी तरह, आधुनिक विमान वाहक रैखिक मोटर तकनीक का उपयोग करते हैं जो जहाजों के रनवे पर विमान को गति देने के लिए मैग्लेव ट्रेनों को आगे बढ़ाता है।
फ़ैक्टरी ऑटोमेशन सिस्टम इसका उपयोग सेमीकंडक्टर निर्माण, भोजन और दवा पैकेजिंग, सीएनसी मशीनिंग, लेजर या एक्स-रे से जुड़े निरीक्षण कैमरे और डीएनए अनुक्रमण सहित अन्य में महत्वपूर्ण तीव्र, सटीक गति प्राप्त करने के लिए भी करते हैं।
वैज्ञानिकों ने प्रयोगों के लिए जैविक नमूनों, तरल बूंदों, पिघली हुई धातुओं और यहां तक कि छोटे जानवरों को भी ऊपर उठाने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग किया है। उनकी पत्नी के सुझाव के बाद, ब्रिटिश भौतिकविदों आंद्रे गीम और माइकल बेरी ने 1997 में एक मेंढक को ऊपर उठाने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग किया। यह संभव था क्योंकि चुंबकत्व का एक रूप जिसे डायमैग्नेटिज्म कहा जाता है, सभी सामग्रियों को एक बहुत कमजोर चुंबकीय क्षेत्र देता है। दोनों को पृथ्वी द्वारा मेंढक पर लगाए गए गुरुत्वाकर्षण बल को ‘रद्द’ करने के लिए आवश्यक क्षेत्र की ताकत पर काम करना था। इस प्रकार, वे 10-टेस्ला चुंबक का उपयोग करके मेंढक को तैराने में सक्षम थे।
इस काम के लिए दोनों ने 2000 में आईजी नोबेल पुरस्कार जीता। आज, गीम आईजी नोबेल पुरस्कार और नोबेल पुरस्कार दोनों जीतने वाले एकमात्र वैज्ञानिक बने हुए हैं। बेरी एक प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी भी हैं, जो अर्ध-शास्त्रीय भौतिकी पर अपने काम के लिए जाने जाते हैं।
प्रकाशित – 21 जुलाई, 2026 09:15 पूर्वाह्न IST