ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌_ಫೈಬರ್
ಇತಿಹಾಸ
ಆಧುನಿಕ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲ್ಪಡುವ ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಸರಳವಾದ ಮತ್ತು ಹಳೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ. ವಕ್ರೀಭವನದಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನದ ತತ್ವವು, ಫೈಬರ್‌ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು 1840ರಲ್ಲಿ ಡೆನಿಯಲ್ ಕೊಲಾಡನ್ ಮತ್ತು ಜಾಕ್ಸ್ ಬಬಿನೆಟ್ ಪ್ಯಾರಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಹನ್ನೆರಡು ವರ್ಷದ ನಂತರ ಇದನ್ನು ಲಂಡನ್‌ನಲ್ಲಿ ಜಾನ್ ತೈಂದಾಲ್ ತಮ್ಮ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಉಪನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಇದರ ಒಂದು ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಸೇರಿಸಿಕೊಂಡರು. 1870ರಲ್ಲಿ ತೈಂದಾಲ್ ಪೂರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನದ ವಿಶೇಷ ಗುಣದ ಬಗ್ಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ವಭಾವದ ಬಗೆಗಿನ ಪರಿಚಯಾತ್ಮಕ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ: ಬೆಳಕು ಗಾಳಿಯಿಂದ ನೀರಿಗೆ ಹಾದು ಹೋಗುವಾಗ, ವಕ್ರೀಭವಿತ ಕಿರಣ ಲಂಬಕೋನಕ್ಕೆ ಅಭಿಮುಖ ವಾಗಿ ಬಾಗುತ್ತದೆ... ಯಾವಾಗ ಕಿರಣ ನೀರಿನಿಂದ ಗಾಳಿಗೆ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತದೆಯೋ ಆಗ ಲಂಬಕೋನಕ್ಕೆ ವಿಮುಖ ವಾಗಿ ಬಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನಲ್ಲಿರುವ ಕಿರಣವು ಲಂಬಕೋನಕ್ಕೆ ಆವರಿಸುವ ಕೋನವು 48 ಡಿಗ್ರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಕಿರಣವು ನೀರಿನಿಂದ ಹೊರಬರುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಮೇಲ್ಪದರದಲ್ಲಿಯೇ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ ... ಯಾವ ಕೋನದಿಂದ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆಯೋ ಅದನ್ನು ಲಿಮಿಟಿಂಗ್ ಆ‍ಯ್‌೦ಗಲ್ ಆಫ್ ದ ಮೀಡಿಯಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿಗೆ ಈ ಕೋನವು 48°27', ಫ್ಲಿಂಟ್ ಗಾಜಿಗೆಗೆ 38°41', ವಜ್ರವಾದಾಗ 23°42'. ಇಪ್ಪತ್ತನೇಯ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ದಂತ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹತ್ತಿರದ ಆಂತರಿಕ ಬೆಳಕಿಗಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಯಿತು. 1920ರಲ್ಲಿ ರೇಡಿಯೋ ಪ್ರಯೋಗ ಪರೀಕ್ಷಕ ಕ್ಲಾರೆನ್ಸ್ ಹಾನ್ಸೆಲ್ ಮತ್ತು ದೂರದರ್ಶನ ಪ್ರಥಮಾನ್ವೇಷಕ ಜಾನ್ ಲಾಗಿ ಬೇರ್ಡ್ ಕೊಳವೆಯ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಸಾಗಿಸುವುದನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಮುಂದಿನ ದಶಮಾನದಲ್ಲಿ ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಆಂತರಿಕ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗಾಗಿ ಮೊದಲು ಉಪಯೋಗಿಸಿದವರು ಹೆನ್ರಿಚ್‌ ಲ್ಯಾಮ್‌. 1952ರಲ್ಲಿ, ನರಿಂದರ್ ಸಿಂಗ್‌ ಕಪಾನಿ ಮಾಡಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ನ ಸಂಶೋಧನೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಗಾಜಿನ ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಪಾರದರ್ಶಕ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನು ತೊಡಿಸಿ ಮಾಡಿದ, ರಿಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಿವ್‌ ಇಂಡೆಕ್ಸ್‌ಅನ್ನು ಕೊಡುವ, ಆಧುನಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಆ ದಶಮಾನದ ಕಡೆಯಲ್ಲಿ ಬಂದವು.1/} ಆನಂತರದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು ಚಿತ್ರದ ರವಾನೆಗಾಗಿ ಫೈಬರ್‌ ಕಟ್ಟುಗಳತ್ತ ದೃಷ್ಟಿಹಾಯಿಸಿದವು. 1956ರಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಫೈಬರ್‌ ಆಪ್ಟಿಕ್‌ ಅರೆ-ಮೃದು ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌ನ ಸ್ವಾಮ್ಯ ಪಡೆದವರು ಬಾಸಿಲ್‌ ಹಿರ್ಶೊವಿಟ್ಸ್‌, ಸಿ. ವಿಲ್ಬರ್‌ ಪೀಟರ್ಸ್‌, ಮತ್ತು ಲಾರೆನ್ಸ್‌ ಈ. ಕರ್ಟಿಸ್‌ - ಇವರು ಮಿಚಿಗನ್‌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು. ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಕರ್ಟಿಸ್‌ ಮೊದಲ ಗ್ಲಾಸ್‌-ಹೊದಿಕೆಯ ಫೈಬರ್‌ಅನ್ನು ಮಾಡಿದ; ಈ ಮೊದಲ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ಅಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಎಣ್ಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಣಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ಇಂಡೆಕ್ಸ್‌ ಹೊದಿಕೆ ಪದಾರ್ಥಗಳೆಂದು ನಂಬಿದ್ದವು. ಇದರ ಹಿಂದೆಯೇ ಹಲವಾರು ವಿಧದ ಚಿತ್ರ-ರವಾನಿಸುವ ಸಾಧನಗಳು ಬಂದವು. 19 ಮತ್ತು 20ನೇ ಶತಮಾನದ ಅಂತ್ಯದಲ್ಲಿ, ಪಾಶ್ಚಿಮಾತ್ಯ ಯೂರೋಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಅನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಸಂವಹನ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಒಬ್ಬ ವೈದ್ಯನು ತನ್ನ ರೋಗಿಯ ಹೊಟ್ಟೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಅಂತರದಲ್ಲಿರುವ ಸಂವಹನಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಿದರು. ವಿಶೇಷವಾಗಿ, ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದ್ದ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ದೂರದರ್ಶನ ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಂದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ರವಾನಿಸುವುದು 21ನೇ ಶತಮಾನದ ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಜನಪ್ರಿಯವಾಯಿತು. ಜುನ್‌-ಇಚಿ ನಿಶಿಜಾವ, ತೊಹೊಕು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಜಪಾನಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಯೊಬ್ಬನು, 2004ರಲ್ಲಿ ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಆತನದ್ದೇ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಹೇಳಿರುವ ಹಾಗೆ, 1963ರಲ್ಲಿಯೇ ಸಂವಹನಗಳಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ನ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ್ದನು. ನಿಶಿಜಾವ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ ಸಂವಹನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಸಹಾಯಕವಾದ ಇತರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನೂ ಸಂಶೋಧಿಸಿದ. ಆನಂತರದಲ್ಲಿ, ನಿಶಿಜಾವ ಗ್ರೇಡೆಡ್‌-ಇಂಡೆಕ್ಸ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಅನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಸ್‌ನಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ರವಾನಿಸುವ ವಾಹಿನಿಯನ್ನಾಗಿ ಸಂಶೋಧಿಸಿದ. ಹೊಸಯುಗದ ಪ್ರಾರಂಭವನ್ನು ಹಾಡುವ ಘಟನೆಯು 1965ರಲ್ಲಿ ನಡೆಯಿತು, ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್‌ ಟೆಲಿಫೋನ್ಸ್‌ ಮತ್ತು ಕೇಬಲ್ಸ್‌ ಎಂಬ ಬ್ರಿಟಿಷ್‌ ಕಂಪೆನಿಯವರಾದ ಚಾರ್ಲ್ಸ್‌ ಕೆ. ಕಾವ್‌ ಮತ್ತು ಜಾರ್ಜ್‌ ಎ. ಹೊಕ್ಯಾಮ್‌, ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಅಟೆನ್ಯುಯೇಷನ್‌ಅನ್ನು ಕಿಲೋಮೀಟರಿಗೆ 20 ಡೆಸಿಬಲ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದೆಂದು ಪ್ರಚಾರ ಮಾಡಿದರು, ಇದರಿಂದ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸಂವಹನದ ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದಿತ್ತು. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದ್ದ ಫೈಬರ್‌ಗಳಲ್ಲಿದ್ದ ಅಟೆನ್ಯುಯೇಷನ್‌‌ಗೆ ಅದರಲ್ಲಿದ್ದ ಕೊಳೆಯೇ ಕಾರಣವಾಗಿತ್ತೆಂದೂ, ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಭೌತಿಕ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಬದಲಾಗಿ ಕೊಳೆಯನ್ನು ತೆಗೆಯಬಹುದೆಂದೂ ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಅವರು ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಬೆಳಕಿನ-ವ್ಯಯದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಿದರು, ಮತ್ತು ಅಂತಹ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಸರಿಯಾದ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರು - ಅತ್ಯಂತ ಶುದ್ಧವಾದ ಸಿಲಿಕಾ ಗ್ಲಾಸ್‌. ಈ ಪರಿಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಕಾವ್‌ರವರು 2009ರಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್‌ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪಡೆದುಕೊಂಡರು. ಅತಿಮುಖ್ಯವಾದ 20 ಡಿಬಿ/ಕಿಮೀಯನ್ನು ಮೊದಲು ಸಾಧಿಸಿದ್ದು 1970ರಲ್ಲಿ, ಅಮೆರಿಕಾದ ಗ್ಲಾಸ್‌ ತಯಾರಕರಾದ ಕಾರ್ನಿಂಗ್‌ ಗ್ಲ್ಯಾಸ್‌ ವರ್ಕ್ಸ್‌(ಈಗ ಕಾರ್ನಿಂಗ್‌ ಇನ್‌ಕಾರ್ಪೋರೇಟೆಡ್‌)ನ ಸಂಶೋಧಕರಾದ ರಾಬರ್ಟ್‌ ಡಿ. ಮಾರರ್‌, ಡೋನಾಲ್ಡ್‌ ಕೆಕ್‌, ಪೀಟರ್‌ ಸಿ. ಶಲ್ಟ್ಜ್‌, ಮತ್ತು ಫ್ರ್ಯಾಂಕ್‌ ಜಿಮಾರ್‌. ಸಿಲಿಕಾ ಗಾಜಗೆ ಟಿಟ್ಯಾನಿಯಮ್‌ಅನ್ನು ಡೊಪ್‌ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ 17 ಡಿಬಿ/ಕಿಮೀ ಅಟೆನ್ಯುಯೇಷನ್‌ ಇದ್ದ ಫೈಬರ್‌ಅನ್ನು ಅವರು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್‌ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ಅನ್ನು ಪ್ರಮುಖ ಡೋಪ್‌ ಸಾಧನವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕೇವಲ 4 ಡಿಬಿ/ಕಿಮೀ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್‌ ಇರುವ ಫೈಬರ್‌ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಅಂತಹ ಕಡಿಮೆ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್‌ಗಳೇ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌‌ ಫೈಬರ್‌ ದೂರಸಂವಹನವನ್ನು ಕೊಟ್ಟಿತು ಮತ್ತು ಅಂತರ್ಜಾಲವನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು. 1981ರಲ್ಲಿ, 25 ಮೈಲಿಗಳು (40 ಕಿಮೀ) ಉದ್ದದ ಫೈಬರ್‌ ಆಪ್ಟಿಕ್‌ ಎಳೆಗಳ ಒಳಗೆ ಎಳೆಯಬಹುದಾದ ಫ್ಯೂಸ್‌ ಮಾಡಿದ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಸ್‌ ಇನ್‌ಗೊಟ್ಸ್‌ಅನ್ನು ಜೆನೆರಲ್‌ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್‌ ಸಂಸ್ಥೆಯು ನಿರ್ಮಿಸಿತು. ಆಧುನಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿಯ ಅಟೆನ್ಯುಯೇಷನ್‌ಗಳು ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಕೇಬಲ್‌‌ಗಳಿಗಿಂತ ಎಷ್ಟೋ ಪಾಲು ಕಡಿಮೆ, ಇದರಿಂದ ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ 70 – ಅಂತರಗಳನ್ನೊಳಗೊಂಡ ಲಾಂಗ್‌-ಹಾಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ ಸಂಪರ್ಕಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಎರ್ಬಿಯಮ್‌-ಡೋಪ್‌ಮಾಡಿದ ಫೈಬರ್‌ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್‌, ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್‌-ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಪುನರಾವರ್ತನಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಹಲವು ವೇಳೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದರ ಮೂಲಕ ಅಧಿಕ-ಅಂತರದ ಫೈಬರ್‌ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು. ಇದನ್ನು 1986ರಲ್ಲಿ ಸೌತ್‌ಆಂಪ್ಟನ್‌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಡೇವಿಡ್‌ ಎನ್‌. ಪೇನೆ ಮತ್ತು ಬೆಲ್‌ ಲ್ಯಾಬ್ಸ್‌ನ ಇಮ್ಮ್ಯಾನ್ಯುಎಲ್‌ ಡೆಸರ್‌ವೈರ್‌ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡಗಳು ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಈಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ ತನ್ನ ಒಳಪದರ ಮತ್ತು ಆವರಣಗಳಿಗೆ ಗಾಜನ್ನೇ ಬಳಸುತ್ತವೆಯಾದ್ದರಿಂದ ’ವಯಸ್ಸಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ’ಗೆ ಬಲಿಯಾಗುವುದು ತೀರಾ ಕಡಿಮೆ. ಇದನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಿದವರು ಜರ್ಮನಿಯ ಷಾಟ್‌ ಗ್ಲ್ಯಾಸ್‌ನ ಗರ್‌ಹರ್ಡ್‌ ಬರ್ನೀಸ್‌, 1973ರಲ್ಲಿ. 1991ರಲ್ಲಿ, ಹೊಸದಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದ್ದ ಫೊಟೋನಿಕ್‌ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಫೊಟೋನಿಕ್‌-ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ ಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಗೆ ಕಾರಣವಾದವು, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಬಿಂಬದ ಬದಲು ಬೆಳಕನ್ನು ಒಂದು ಕಾಲಿಕ ರಚನೆಯ ’ಕಿರಣ ವಕ್ರ ವಿಯೋಜನ’(ಡಿಫ್ರ್ಯಾ‍ಕ್ಷನ್‌)ದಿಂದ ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ. 2000ದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಫೊಟೋನಿಕ್‌ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮಾರಾಟಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಾದವು. ಫೊಟೋನಿಕ್‌ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್‌ಅನ್ನು ಒಯ್ಯಲು ಆಗುವಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾಡಬಹುದು, ಮತ್ತು ಅದರ ಸ್ವಭಾವದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಕೆಲವು ಉಪಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.