UPSC MainsGENERAL-STUDIES-PAPER-II20115 Marks50 Words
Q25.

केवलार के विभिन्न अनुप्रयोग

How to Approach

यह प्रश्न केवलार (Kevlar) के विभिन्न अनुप्रयोगों पर केंद्रित है। उत्तर में, केवलार के गुणों, इसके निर्माण प्रक्रिया और विभिन्न क्षेत्रों में इसके उपयोगों को स्पष्ट रूप से बताना आवश्यक है। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय में केवलार का संक्षिप्त विवरण, फिर मुख्य भाग में विभिन्न अनुप्रयोगों को वर्गीकृत करके समझाना (जैसे रक्षा, परिवहन, चिकित्सा, आदि), और अंत में निष्कर्ष में भविष्य की संभावनाओं का उल्लेख करना। उदाहरणों और विशिष्ट उपयोगों को शामिल करने से उत्तर की गुणवत्ता बढ़ेगी।

Model Answer

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Introduction

केवलार एक उच्च शक्ति वाला सिंथेटिक फाइबर है जिसे ड्यूपॉन्ट द्वारा 1965 में विकसित किया गया था। यह पैरा-अरामिड फाइबर अपनी असाधारण तन्यता शक्ति, उच्च तापमान प्रतिरोध और हल्के वजन के कारण जाना जाता है। इसका रासायनिक नाम पॉली-पैरा-फेनिलीन टेरेफ्थैलामाइड (poly-para-phenylene terephthalamide) है। केवलार का आविष्कार स्टेफनी क्वोलेक (Stephanie Kwolek) ने किया था, और इसने बुलेटप्रूफ वेस्ट और अन्य सुरक्षात्मक उपकरणों के निर्माण में क्रांति ला दी। यह फाइबर विभिन्न उद्योगों में अपनी बहुमुखी प्रतिभा के कारण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

केवलार के विभिन्न अनुप्रयोग

केवलार के अनुप्रयोगों को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

1. रक्षा और सुरक्षा (Defence and Security)

  • बुलेटप्रूफ वेस्ट (Bulletproof Vests): केवलार का सबसे प्रसिद्ध अनुप्रयोग बुलेटप्रूफ वेस्ट के निर्माण में है। यह गोलियों और अन्य प्रक्षेप्य वस्तुओं को रोकने की क्षमता रखता है, जिससे सैनिकों और कानून प्रवर्तन अधिकारियों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
  • हेलमेट (Helmets): सैन्य और पुलिस हेलमेट में केवलार का उपयोग किया जाता है ताकि सिर को चोट से बचाया जा सके।
  • बंकर और सुरक्षात्मक दीवारें (Bunkers and Protective Walls): केवलार का उपयोग बंकरों और सुरक्षात्मक दीवारों को मजबूत बनाने के लिए किया जाता है।

2. परिवहन (Transportation)

  • टायर (Tires): केवलार का उपयोग टायरों को मजबूत बनाने के लिए किया जाता है, जिससे उनकी पंचर प्रतिरोधक क्षमता बढ़ती है और टायर की लाइफ बढ़ती है।
  • विमान के घटक (Aircraft Components): विमानों के कुछ हिस्सों, जैसे कि पंखों और धड़ को मजबूत बनाने के लिए केवलार का उपयोग किया जाता है, जिससे विमान का वजन कम होता है और ईंधन दक्षता बढ़ती है।
  • रेलवे ब्रेक पैड (Railway Brake Pads): केवलार का उपयोग रेलवे ब्रेक पैड में घर्षण सामग्री के रूप में किया जाता है।

3. चिकित्सा (Medical)

  • सर्जिकल इम्प्लांट्स (Surgical Implants): केवलार का उपयोग कुछ सर्जिकल इम्प्लांट्स, जैसे कि लिगामेंट्स और टेंडन के पुनर्निर्माण के लिए किया जाता है।
  • सुरक्षात्मक वस्त्र (Protective Clothing): केवलार का उपयोग सर्जनों और अन्य चिकित्सा कर्मियों के लिए सुरक्षात्मक वस्त्र बनाने के लिए किया जाता है।

4. औद्योगिक अनुप्रयोग (Industrial Applications)

  • रस्सी और केबल (Ropes and Cables): केवलार की उच्च शक्ति के कारण, इसका उपयोग रस्सियों और केबलों के निर्माण में किया जाता है, जो भारी भार उठाने में सक्षम होते हैं।
  • सुरक्षात्मक दस्ताने (Protective Gloves): केवलार के दस्ताने कटने और घर्षण से सुरक्षा प्रदान करते हैं, इसलिए इनका उपयोग औद्योगिक श्रमिकों द्वारा किया जाता है।
  • कंपोजिट सामग्री (Composite Materials): केवलार का उपयोग अन्य सामग्रियों, जैसे कि कार्बन फाइबर के साथ मिलाकर कंपोजिट सामग्री बनाने के लिए किया जाता है, जो उच्च शक्ति और हल्के वजन वाले होते हैं।

5. अन्य अनुप्रयोग (Other Applications)

  • स्पोर्ट्स उपकरण (Sports Equipment): केवलार का उपयोग स्पोर्ट्स उपकरणों, जैसे कि साइकिल के फ्रेम, स्की और स्नोबोर्ड बनाने के लिए किया जाता है।
  • संगीत वाद्ययंत्र (Musical Instruments): कुछ संगीत वाद्ययंत्रों में केवलार का उपयोग ध्वनि की गुणवत्ता को बढ़ाने के लिए किया जाता है।
अनुप्रयोग क्षेत्र केवलार का उपयोग लाभ
रक्षा बुलेटप्रूफ वेस्ट, हेलमेट उच्च सुरक्षा, हल्का वजन
परिवहन टायर, विमान के घटक टायर की लाइफ बढ़ती है, ईंधन दक्षता
चिकित्सा सर्जिकल इम्प्लांट्स बायो-कम्पैटिबिलिटी, उच्च शक्ति

Conclusion

केवलार एक बहुमुखी और महत्वपूर्ण सामग्री है जिसके विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग हैं। इसकी उच्च शक्ति, हल्का वजन और तापमान प्रतिरोध इसे सुरक्षा, परिवहन और चिकित्सा जैसे उद्योगों के लिए अपरिहार्य बनाते हैं। भविष्य में, नैनो तकनीक और अन्य उन्नत सामग्रियों के साथ केवलार के संयोजन से और भी बेहतर प्रदर्शन वाले उत्पादों का विकास हो सकता है। केवलार के अनुसंधान और विकास में निरंतर निवेश से नए और अभिनव अनुप्रयोगों की खोज की जा सकती है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

अरामिड फाइबर (Aramid Fiber)
अरामिड फाइबर एक सिंथेटिक फाइबर है जो उच्च शक्ति, उच्च तापमान प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध के लिए जाना जाता है। केवलार एक प्रकार का अरामिड फाइबर है।
टेनेसिटी (Tenacity)
टेनेसिटी एक सामग्री की तन्य शक्ति (tensile strength) का माप है, जो प्रति इकाई क्षेत्र में वह अधिकतम तनाव है जिसे सामग्री टूटने से पहले सहन कर सकती है। केवलार की टेनेसिटी बहुत अधिक होती है।

Key Statistics

2022 में, वैश्विक केवलार फाइबर बाजार का आकार लगभग 2.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर था और 2028 तक 3.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 2023-2028 के दौरान 4.2% की CAGR से बढ़ेगा।

Source: Grand View Research, 2023

केवलार की तन्य शक्ति स्टील से 5 गुना अधिक होती है, लेकिन इसका वजन स्टील से हल्का होता है।

Source: DuPont (knowledge cutoff)

Examples

बोइंग 787 ड्रीमलाइनर (Boeing 787 Dreamliner)

बोइंग 787 ड्रीमलाइनर विमान में केवलार का उपयोग धड़ और पंखों के कुछ हिस्सों को मजबूत बनाने के लिए किया गया है, जिससे विमान का वजन कम हुआ है और ईंधन दक्षता में सुधार हुआ है।

Frequently Asked Questions

क्या केवलार बुलेटप्रूफ है?

केवलार बुलेटप्रूफ नहीं है, लेकिन यह गोलियों की गति को कम करने और उन्हें रोकने में सक्षम है। यह बुलेटप्रूफ वेस्ट में उपयोग किया जाता है, लेकिन यह सभी प्रकार की गोलियों से सुरक्षा प्रदान नहीं करता है।