21 September 2019

News Flash

जैवनकलीची किमया!

अनेक व्यावसायिक कंपन्या पायाभूत सुविधा व संशोधन विभाग चालवीत असतात. त्यात अभिनव कल्पनांना फार महत्त्व असते. नवीन, पण ज्याची गरज आहे असे काहीतरी शोधून काढण्याला

| November 19, 2014 07:28 am

अनेक व्यावसायिक कंपन्या पायाभूत सुविधा व संशोधन विभाग चालवीत असतात. त्यात अभिनव कल्पनांना फार महत्त्व असते. नवीन, पण ज्याची गरज आहे असे काहीतरी शोधून काढण्याला ‘इनोव्हेशन’ वा अभिनवता असे म्हणतात. ही अभिनवता किंवा नव्या कल्पना आपल्याला निसर्गातूनही मिळतात. निसर्गाची ही शास्त्रशुद्ध नक्कल म्हणजे बायोमिमिक्री. आपल्या विश्वातील विविध प्राणी, पक्षी, वनस्ती हा या कल्पनांचा स्रोत आहे. निसर्ग सर्जनशील असतो व गरजा ओळखून निर्मिती करीत असतो. प्रसिद्ध जीवशास्त्रज्ञ श्रीमती जॅनाइन बेनस् यांनी १९९७ मध्ये ‘बायोमिमिक्री’ नावाचे पुस्तकच लिहिले आहे. नंतर ही संकल्पना चांगलीच रुळली. जैवनकलीच्या किमयेबाबत विस्तारात..

T1खंडय़ाची बुलेट ट्रेन
जपानमध्ये बुलेट ट्रेन सुरू होऊन आता पन्नास वर्षे झाली. त्यामुळे तेथे ध्वनी प्रदूषणही आटोक्यात आले आहे. बुलेट ट्रेनचा पुढचा भाग निमुळता असतो त्यामुळे ही रेल्वे हवा कापत जाते. त्याचा आवाज बराच दूरवर येतो. जपानच्या रेल्वे कंपनीतील अभियंता इजी नाकात्सू यांना या निमुळत्या आकाराची कल्पना १९९० मध्ये किंगफिशर (खंडय़ा ) या मासे खाणाऱ्या पक्षाच्या चोचीच्या आकारावरून सुचली. जपानधील बुलेट ट्रेनमध्ये किंगफिशरसारखा ५० फूट लांबीचा पोलादी चोचीचा आकार वापरून तिचा वेग वाढवला आहे.

T2काजवा व एलइडी
फोटुरिस नावाचा काजव्यासारखा कीटक प्रकाश बाहेर टाकतो. त्याच्या शरीररचनेमुळे तो प्रकाश टाकतो. त्याच्या अंगावर विशिष्ट खवले असतात. याबाबत बेल्जियम, फ्रान्स व कॅनडा येथील संशोधकांनी संशोधन केले. वैज्ञानिकांनी नंतर तशीच रचना तयार करून एलइडी दिवे तयार के ले. ते ५५ टक्के जास्त प्रकाश देतात.


T3गांधीलमाशीची गृहसजावट

बायोमिमिक्री म्हणजे जैवनक्कल करून समस्येचे उत्तर शोधताना निसर्गाने यावर काय केले असते असा विचार केला जातो.गांधीलमाशा ज्या ऊतींच्या मदतीने त्यांचे घरटे बांधतात त्याची नक्कल करून ‘फाइन इटालियन एंडपेपर्स’ तयार केले जातात. त्यांचा उपयोग घर सजवण्यासाठी करतात. अतिशय रेखीव अशी कलाकृती त्यातून जन्माला येते.

T4मधमाशा आणि वीज जालिका (ग्रीड)
मधमाश्यांचा मेंदू तिळाएवढा लहान असला तरी त्या माणसांपेक्षाही अधिक समन्वयाने काम करतात. त्याचे निरीक्षण करून रिजेन एनर्जी कंपनीने अशी वीज जालिका (ग्रीड) तयार केली ज्यात त्यातील नियंत्रक उपकरणे एकमेकांशी संवाद साधून विजेच्या लोडचा समतोल राखतात. यातून वीजही वाचते. वीज जालिका कार्यक्षम नसेल तर उपकरणे महागडी वीज वाया घालवतात. वीज वाचवणे हे वीज निर्मितीइतकेच महत्त्वाचे असते.

T5पवनचक्की व व्हेल मासे
हंपबॅक नावाचे व्हेलमासे ८० हजार पाउंड वजनाचे असतात; मग ते बुडत का नाहीत? कारण त्यांच्या फिन्सवर टय़ुबरकल्स असतात. त्यामुळे ते वेगाने पोहतात. पेनसिल्वानियातील वेस्ट चेस्टर विद्यापीठाचे जीवशास्त्राचे प्राध्यापक फ्रँक फिश यांनी पवनचक्कीच्या पात्यांवर अशीच टय़ुबरकल्स वापरून प्रतिरोध कमी करून त्यांचा वेग वाढवला. त्यामुळे ऊर्जानिर्मिती २० टक्के वाढली. प्रा. फिश यांनी बोस्टन गिफ्ट शॉपमध्ये या माशाची
प्रतिकृती पाहिली होती. त्यातून त्यांना ही कल्पना सुचली.

T6वॉटर क्युब (जलघनाकृती)
चीनमध्ये २००८ मध्ये जे ऑलिम्पिक झाले त्यात जलतरण केंद्राची रचना बुडबुडय़ांवर आधारित होती. त्यातून वॉटरक्यूब जलतरण केंद्र तयार करण्यात आले. ते भूकंपरोधक होते. त्याच्या भिंती प्लास्टिकच्या उशीसारख्या बुटबुडय़ांनी बनवल्या होत्या. त्या बुडबुडय़ांच्या भिंती ०.००८ इंच जाडीच्या होत्या. त्यात गरम हवा पसरवून जलतरण केंद्र उबदार ठेवले जात होते. प्लास्टिकवर सूर्यप्रकाश, हवामान यांचा परिणाम होत नाही. त्यामुळे त्याची स्वच्छता करणेही सोपे होते. अर्थात ही जैविक नव्हे तर बुडबुडय़ाच्या भौतिकपरिणामाची नक्कल होती.

T7गेको सरडा व चिकट पदार्थ
पाल छताला कशी धरून राहते हे सर्वाना माहीत आहे. गेको नावाच्या सरडय़ाची छताला चिकटून राहण्याची क्षमताही अशीच आहे. त्याच्या पायाच्या अंगठय़ाखाली सूक्ष्म असे लाखो केस असतात. त्यामुळे तो छताला पकडून राहतो. मॅसॅच्युसेट्स विद्यापीठाच्या वैज्ञानिकांनी त्याची नक्कल करून गेकस्किन हा चिकट पदार्थ शोधून काढला.
तो ७०० पौंड वजन तोलू शकतो. त्याला गेको टेप म्हणतात. या तंत्राचा वापर करून स्पायडरमॅनप्रमाणे कुठल्याही िभतीवर चढणे शक्य होऊ शकते.

T8शार्क माशांच्या बोटी
शार्क माशासारखे धूड जेव्हा सागरात विहार करत असते तेव्हा शेवाळ किंवा इतर कुठल्याच अडथळ्यांनी त्यांचा वेग कमी होत नाही. सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहिले तर त्याच्या त्वचेवर ‘डेनट्रिकल्स’ दिसतात. त्यामुळे शार्क
मासे अडथळ्यांना न जुमानता मुक्त विहार
करतात. नासाच्या वैज्ञानिकांनी त्याची नक्कल करून रिब्लेट्स तयार केले व त्याचे आवरण स्टार्स अँड स्ट्राइप्स या बोटीला दिले. त्यामुळे नौकानयनात ऑलिम्पिकमध्ये या बोटीने बाजी मारली. पण नंतर १९८७ पासून रिब्लेट्सवर बंदी घालण्यात आली. अमेरिकेतील काही शर्यतीत मात्र त्याला परवानगी आहे. विमाने, बोटी, पवनचक्क्य़ा यांना रिब्लेट्सचे आवरण दिल्यास त्यांचा संचार व हालचाली सुलभ होतात.

T9वेलक्रो
१९४१ मधली ही गोष्ट आहे. जॉर्ज डी मेस्ट्राल नावाचा स्वीडिश अभियंता कुत्र्याला घेऊन शिकारीला गेला होता. जेव्हा तो परत आला तेव्हा कुत्र्याच्या अंगावर काटेरी वनस्पतींचे भाग चिकटलेले दिसले, तो पदार्थ त्यानं सूक्ष्मदर्शकाखाली धरला तेव्हा त्याला हुकसारखी रचना दिसली. त्यावरून त्याने वेलक्रो तयार केले. त्याला अमेरिकेचे पेटंट क्र. २७१७४३७ ऑक्टोबर १९५२ मध्ये बहाल करण्यात आले. जैवनकलीचा हा सर्वात चांगला व्यावसायिक उपयोग होता.

T10कोळ्याचे जाळे
कोळ्याचे जाळे वरकरणी नाजूक वाटत असले तरी ते बरेच मजबूत असते. त्यांचे हे जाळे रेशमाच्या सूक्ष्म दोरीसारखे असते. या रेशीम धाग्यांमुळे अतिनील किरण परावर्तित होतात. त्यामुळे पक्षी कोळ्याच्या जाळ्यांना अडथळा समजतात. त्यामुळे कोळ्यांना पक्षी खाऊ शकत नाहीत. अनेकदा पक्षी काचेच्या इमारतींवर आदळून मरतात. त्यावर उपाय म्हणून जर्मन अभियंत्यांनी कोळ्यांच्या या जाळ्याच्या गुणधर्माची नक्कल केली व त्यातून ऑर्निलक्स काच तयार केली. त्यात कोळ्याच्या जाळ्याची रचना वापरली. त्यामुळे पक्षी या काचांकडे झेपावत नाहीत.

T11कँडी लशी
टारडिग्रेड्स नावाचे सजीव काही मि.मी. लांब असतात, ते १२० वर्षे शुष्क म्हणजे वाळलेल्या अवस्थेत राहू शकतात. त्यात त्यांचे डीएनए, आरएनए, प्रथिने सर्व सुरक्षित राहतात. त्यात पाणी सोडल्यानंतर ते पुन्हा पुनरुज्जीवित होतात. याच तत्त्वाचा वापर करून बायोमॅट्रिका या सँडियागोच्या कंपनीने जिवंत लशी शीतकरण न करता टिकवण्याची पद्धत शोधली. इतरवेळी या लशींच्या बाटल्या वाहतुकीच्या वेळी शीतकरणातच फुटून वाया जातात. या लशींचा वापर करण्यापूर्वी त्या कोरडय़ा अवस्थेत ठेवता येतात. नोव्हा लॅबोरेटरीज या इंग्लंडमधील लिसेस्टरच्या कंपनीने साखरेच्या काचेसारख्या फिल्म तयार केल्या आहेत. त्याला कँडी कोटेड व्हॅक्सीन म्हणतात.या आवरणाने विषाणू ११३ अंश फॅरनहीट तापमानाला सहा महिने जिवंत राहतात.उष्णकटिबंधीय देशात लशी देण्यासाठी या तंत्राचा वापर केला जातो.

T12किडय़ाची किमया
नामिबियातील एका किडय़ाच्या अंगावर दव पडले तर तो त्याच्या कवचावर हे दवबिंदू झेलतो व नंतर तो मागच्या बाजूने शरीर उचलतो. त्यामुळे वाळवंटातही त्याला पिण्यास पाणी मिळते कारण दवाचे थेंब त्याच्या मुखाकडे जातात. सोल नॅशनल युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजीचे पॅक किटी यांनी याची नक्कल करून डय़ू बॅक बॉटल हे दवापासून पाणी मिळण्याचे यंत्र बनवले. त्यात सकाळी पडणाऱ्या दवाचे संघनन होऊन ते बाटलीसारख्या यंत्रात साठवले जाते व त्यातून पिण्याचे पाणी मिळते.

T13निसर्गाची जल गाळणी
अशुद्ध पाण्यामुळे माणसाला अनेक रोग होतात म्हणून आपण पाणी फिल्टर करून वापरतो. २००३ मध्ये जॉन हॉपकिन्स संस्थेचे पीटर अ‍ॅग्रे यांनी दाखवून दिले की, अर्धपारपटलातील प्रथिनामुळे पेशीत पाणी भित्तिका ओलांडून जाते. या शोधासाठी त्यांना नोबेल मिळाले होते. या शोधाची नक्कल करून अ‍ॅक्वापोरिनचा शोध लागला. अ‍ॅक्वापोरिन या डॅनिश कंपनीने समुद्राचे खारे पाणी गोड केले. यात पॉलिमर्सचे थर वापरण्याऐवजी जैविक अर्धपारपटले वापरली गेली. त्यामुळे ऊर्जाबचत झाली.

T14माशासारखी गाडी
‘बॉक्सफिश’ नावाची माशाची एक प्रजाती आहे. त्यावरून मर्सिडीस बेंझ कंपनीने गाडीची रचना केली. अर्थातच यात वायूगतिच्या दृष्टीने फायदा झाला. मोटारीचा सर्वोत्तम आकार कसा असावा,
हे या जैवनकलीतून दिसून येते. या गाडीला ‘फिश कार’ असे म्हटले गेले.

First Published on November 19, 2014 7:28 am

Web Title: innovative products
टॅग Loksatta,Thats It