প্রকৃতি দ্বারা অনুপ্রাণিত উদ্ভাবন

বায়োমিমেটিক্সের বিজ্ঞান এখন বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। বায়োমিমেটিক্স প্রকৃতি থেকে বিভিন্ন ধারণার অনুসন্ধান এবং ধার করা এবং মানবতার মুখোমুখি সমস্যা সমাধানের জন্য তাদের ব্যবহার। মৌলিকতা, অস্বাভাবিকতা, অনবদ্য নির্ভুলতা এবং সম্পদের অর্থনীতি, যেখানে প্রকৃতি তার সমস্যাগুলি সমাধান করে, কেবল এই আশ্চর্যজনক প্রক্রিয়াগুলি, পদার্থ এবং কাঠামোগুলিকে কিছুটা অনুলিপি করার জন্য আনন্দিত হতে পারে না এবং ইচ্ছা সৃষ্টি করতে পারে না। বায়োমিমেটিক্স শব্দটি 1958 সালে আমেরিকান বিজ্ঞানী জ্যাক ই. স্টিল তৈরি করেছিলেন। এবং "বায়োনিকস" শব্দটি গত শতাব্দীর 70 এর দশকে সাধারণ ব্যবহারে এসেছিল, যখন "দ্য সিক্স মিলিয়ন ডলার ম্যান" এবং "দ্য বায়োটিক ওম্যান" সিরিজ টেলিভিশনে উপস্থিত হয়েছিল। টিম ম্যাকগি সতর্ক করেছেন যে বায়োমেট্রিক্সকে সরাসরি বায়োইন্সপায়ার মডেলিংয়ের সাথে বিভ্রান্ত করা উচিত নয় কারণ, বায়োমিমেটিক্সের বিপরীতে, বায়োইন্সপায়ার মডেলিং সম্পদের অর্থনৈতিক ব্যবহারের উপর জোর দেয় না। নীচে বায়োমিমেটিক্সের কৃতিত্বের উদাহরণ দেওয়া হল, যেখানে এই পার্থক্যগুলি সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয়। পলিমারিক বায়োমেডিকাল উপকরণ তৈরি করার সময়, হলথুরিয়ান শেল (সমুদ্র শসা) অপারেশনের নীতি ব্যবহার করা হয়েছিল। সামুদ্রিক শসাগুলির একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে - তারা কোলাজেনের কঠোরতা পরিবর্তন করতে পারে যা তাদের শরীরের বাইরের আবরণ তৈরি করে। যখন সামুদ্রিক শসা বিপদ অনুভব করে, তখন এটি বারবার তার ত্বকের অনমনীয়তা বাড়ায়, যেন একটি খোসা ছিঁড়ে যায়। বিপরীতভাবে, যদি তাকে একটি সংকীর্ণ ফাঁকে চাপ দিতে হয়, তবে সে তার ত্বকের উপাদানগুলির মধ্যে এতটাই দুর্বল হতে পারে যে এটি কার্যত একটি তরল জেলিতে পরিণত হয়। কেস ওয়েস্টার্ন রিজার্ভের একদল বিজ্ঞানী অনুরূপ বৈশিষ্ট্য সহ সেলুলোজ ফাইবারগুলির উপর ভিত্তি করে একটি উপাদান তৈরি করতে পরিচালিত: জলের উপস্থিতিতে, এই উপাদানটি প্লাস্টিকের হয়ে যায় এবং যখন এটি বাষ্পীভূত হয়, এটি আবার শক্ত হয়ে যায়। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে এই জাতীয় উপাদান ইন্ট্রাসেরিব্রাল ইলেক্ট্রোড তৈরির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত, যা বিশেষত পারকিনসন রোগে ব্যবহৃত হয়। মস্তিষ্কে ইমপ্লান্ট করা হলে, এই জাতীয় উপাদান দিয়ে তৈরি ইলেক্ট্রোডগুলি প্লাস্টিকের হয়ে যাবে এবং মস্তিষ্কের টিস্যুর ক্ষতি করবে না। ইউএস প্যাকেজিং কোম্পানি ইকোভেটিভ ডিজাইন পুনর্নবীকরণযোগ্য এবং বায়োডিগ্রেডেবল উপকরণগুলির একটি গ্রুপ তৈরি করেছে যা তাপ নিরোধক, প্যাকেজিং, আসবাবপত্র এবং কম্পিউটারের ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে। McGee এমনকি ইতিমধ্যে এই উপাদান থেকে তৈরি একটি খেলনা আছে. এই উপকরণগুলির উত্পাদনের জন্য, ধান, বকউইট এবং তুলার ভুসি ব্যবহার করা হয়, যার উপর ছত্রাক Pleurotus ostreatus (ঝিনুক মাশরুম) জন্মে। ঝিনুক মাশরুম কোষ এবং হাইড্রোজেন পারক্সাইড ধারণকারী একটি মিশ্রণ বিশেষ ছাঁচে স্থাপন করা হয় এবং অন্ধকারে রাখা হয় যাতে পণ্যটি মাশরুম মাইসেলিয়ামের প্রভাবে শক্ত হয়ে যায়। তারপর পণ্যটি ছত্রাকের বৃদ্ধি বন্ধ করতে এবং পণ্য ব্যবহারের সময় অ্যালার্জি প্রতিরোধ করতে শুকানো হয়। অ্যাঞ্জেলা বেলচার এবং তার দল একটি novub ব্যাটারি তৈরি করেছে যা একটি পরিবর্তিত M13 ব্যাকটেরিওফেজ ভাইরাস ব্যবহার করে। এটি স্বর্ণ এবং কোবাল্ট অক্সাইডের মতো অজৈব পদার্থের সাথে নিজেকে সংযুক্ত করতে সক্ষম। ভাইরাস স্ব-সমাবেশের ফলে, বরং দীর্ঘ nanowires প্রাপ্ত করা যেতে পারে। ব্লেচারের গ্রুপ এই ন্যানোয়ারগুলির অনেকগুলি একত্র করতে সক্ষম হয়েছিল, যার ফলে একটি খুব শক্তিশালী এবং অত্যন্ত কমপ্যাক্ট ব্যাটারির ভিত্তি ছিল। 2009 সালে, বিজ্ঞানীরা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড এবং ক্যাথোড তৈরি করতে একটি জেনেটিকালি পরিবর্তিত ভাইরাস ব্যবহার করার সম্ভাবনা প্রদর্শন করেছিলেন। অস্ট্রেলিয়া অত্যাধুনিক বায়োলাইটিক্স বর্জ্য জল পরিশোধন ব্যবস্থা তৈরি করেছে। এই ফিল্টার সিস্টেমটি খুব দ্রুত পয়ঃনিষ্কাশন এবং খাদ্যের বর্জ্যকে মানসম্পন্ন জলে পরিণত করতে পারে যা সেচের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। Biolytix সিস্টেমে, কৃমি এবং মাটির জীবগুলি সমস্ত কাজ করে। Biolytix সিস্টেম ব্যবহার করে প্রায় 90% শক্তি খরচ কমায় এবং প্রচলিত পরিষ্কারের সিস্টেমের তুলনায় প্রায় 10 গুণ বেশি দক্ষতার সাথে কাজ করে। তরুণ অস্ট্রেলিয়ান স্থপতি টমাস হারজিগ বিশ্বাস করেন যে স্ফীত স্থাপত্যের জন্য বিশাল সুযোগ রয়েছে। তার মতে, স্ফীত কাঠামোগুলি তাদের হালকাতা এবং ন্যূনতম উপাদান ব্যবহারের কারণে ঐতিহ্যবাহীগুলির তুলনায় অনেক বেশি দক্ষ। কারণটি এই সত্যের মধ্যে রয়েছে যে প্রসার্য বল কেবল নমনীয় ঝিল্লিতে কাজ করে, যখন সংকোচনকারী শক্তি অন্য একটি ইলাস্টিক মাধ্যম - বায়ু দ্বারা বিরোধিতা করে, যা সর্বত্র উপস্থিত এবং সম্পূর্ণ মুক্ত। এই প্রভাবের জন্য ধন্যবাদ, প্রকৃতি লক্ষ লক্ষ বছর ধরে অনুরূপ কাঠামো ব্যবহার করে আসছে: প্রতিটি জীব কোষ নিয়ে গঠিত। পিভিসি দিয়ে তৈরি নিউমোসেল মডিউল থেকে স্থাপত্য কাঠামো একত্রিত করার ধারণাটি জৈবিক সেলুলার কাঠামো নির্মাণের নীতির উপর ভিত্তি করে। থমাস হারজোগ দ্বারা পেটেন্ট করা কোষগুলি অত্যন্ত কম খরচে এবং আপনাকে প্রায় সীমাহীন সংখ্যক সংমিশ্রণ তৈরি করতে দেয়। এই ক্ষেত্রে, এক বা এমনকি বেশ কয়েকটি নিউমোসেলের ক্ষতি পুরো কাঠামোর ধ্বংসকে অন্তর্ভুক্ত করবে না। ক্যালেরা কর্পোরেশন দ্বারা ব্যবহৃত অপারেশনের নীতিটি মূলত প্রাকৃতিক সিমেন্ট তৈরির অনুকরণ করে, যা প্রবালরা তাদের জীবনকালে সমুদ্রের জল থেকে ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আহরণের জন্য ব্যবহার করে যাতে স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে কার্বনেটগুলি সংশ্লেষিত হয়। এবং ক্যালেরা সিমেন্ট তৈরিতে, কার্বন ডাই অক্সাইড প্রথমে কার্বনিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়, যা থেকে কার্বনেটগুলি পাওয়া যায়। ম্যাকজি বলেছেন যে এই পদ্ধতিতে, এক টন সিমেন্ট উত্পাদন করতে, প্রায় একই পরিমাণ কার্বন ডাই অক্সাইড ঠিক করতে হবে। সনাতন পদ্ধতিতে সিমেন্টের উৎপাদন কার্বন ডাই অক্সাইড দূষণের দিকে নিয়ে যায়, কিন্তু এই বৈপ্লবিক প্রযুক্তি, বিপরীতে, পরিবেশ থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণ করে। আমেরিকান কোম্পানি নভোমার, যেটি নতুন পরিবেশ বান্ধব সিন্থেটিক উপকরণ তৈরি করে, প্লাস্টিক তৈরির জন্য একটি প্রযুক্তি তৈরি করেছে, যেখানে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং কার্বন মনোক্সাইড প্রধান কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ম্যাকজি এই প্রযুক্তির মূল্যের উপর জোর দিয়েছেন, কারণ বায়ুমণ্ডলে গ্রিনহাউস গ্যাস এবং অন্যান্য বিষাক্ত গ্যাসের মুক্তি আধুনিক বিশ্বের অন্যতম প্রধান সমস্যা। নভোমারের প্লাস্টিক প্রযুক্তিতে, নতুন পলিমার এবং প্লাস্টিকগুলিতে 50% পর্যন্ত কার্বন ডাই অক্সাইড এবং কার্বন মনোক্সাইড থাকতে পারে এবং এই উপাদানগুলির উৎপাদনের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে কম শক্তির প্রয়োজন হয়। এই জাতীয় উত্পাদন উল্লেখযোগ্য পরিমাণে গ্রিনহাউস গ্যাসকে আবদ্ধ করতে সহায়তা করবে এবং এই উপাদানগুলি নিজেরাই বায়োডিগ্রেডেবল হয়ে ওঠে। মাংসাশী ভেনাস ফ্লাইট্র্যাপ গাছের ফাঁদে আটকে থাকা পাতায় একটি পোকা স্পর্শ করার সাথে সাথেই পাতার আকৃতি পরিবর্তন হতে শুরু করে এবং পোকাটি নিজেকে মৃত্যু ফাঁদে ফেলে। অ্যামহার্স্ট ইউনিভার্সিটি (ম্যাসাচুসেটস) থেকে আলফ্রেড ক্রসবি এবং তার সহকর্মীরা একটি পলিমার উপাদান তৈরি করতে সক্ষম হন যা চাপ, তাপমাত্রার সামান্য পরিবর্তন বা বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রভাবে একইভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে সক্ষম। এই উপাদানটির পৃষ্ঠটি মাইক্রোস্কোপিক, বায়ু-ভরা লেন্স দ্বারা আবৃত যা চাপ, তাপমাত্রা বা কারেন্টের প্রভাবে খুব দ্রুত তাদের বক্রতা পরিবর্তন করতে পারে (উত্তল বা অবতল হয়ে যায়)। এই মাইক্রোলেন্সের আকার 50 µm থেকে 500 µm পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। লেন্সগুলি যত ছোট এবং তাদের মধ্যে দূরত্ব তত দ্রুত উপাদানটি বাহ্যিক পরিবর্তনগুলিতে প্রতিক্রিয়া জানায়। ম্যাকজি বলেছেন যে এই উপাদানটিকে যা বিশেষ করে তোলে তা হল এটি মাইক্রো- এবং ন্যানো প্রযুক্তির সংযোগস্থলে তৈরি হয়েছে। ঝিনুক, অন্যান্য অনেক দ্বিভালভ মলাস্কের মতো, বিশেষ, ভারী-শুল্ক প্রোটিন ফিলামেন্ট - তথাকথিত বাইসাস-এর সাহায্যে বিভিন্ন পৃষ্ঠের সাথে দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত করতে সক্ষম। বাইসাল গ্রন্থির বাইরের প্রতিরক্ষামূলক স্তরটি একটি বহুমুখী, অত্যন্ত টেকসই এবং একই সাথে অবিশ্বাস্যভাবে স্থিতিস্থাপক উপাদান। ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের জৈব রসায়নের অধ্যাপক হার্বার্ট ওয়েট অনেক দিন ধরে ঝিনুক নিয়ে গবেষণা করছেন এবং তিনি এমন একটি উপাদান পুনরায় তৈরি করতে সক্ষম হয়েছেন যার গঠন ঝিনুক দ্বারা উত্পাদিত উপাদানের অনুরূপ। ম্যাকজি বলেছেন যে হার্বার্ট ওয়েট গবেষণার একটি সম্পূর্ণ নতুন ক্ষেত্র উন্মুক্ত করেছেন, এবং তার কাজ ইতিমধ্যেই বিজ্ঞানীদের আরেকটি গ্রুপকে ফর্মালডিহাইড এবং অন্যান্য অত্যন্ত বিষাক্ত পদার্থ ব্যবহার না করে কাঠের প্যানেল পৃষ্ঠের চিকিত্সার জন্য পিউরবন্ড প্রযুক্তি তৈরি করতে সহায়তা করেছে। হাঙ্গরের ত্বকের একটি সম্পূর্ণ অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে - ব্যাকটেরিয়া এটিতে সংখ্যাবৃদ্ধি করে না এবং একই সময়ে এটি কোনও ব্যাকটেরিয়াঘটিত লুব্রিকেন্ট দিয়ে আচ্ছাদিত হয় না। অন্য কথায়, ত্বক ব্যাকটেরিয়াকে হত্যা করে না, তারা কেবল এতে বিদ্যমান নেই। রহস্যটি একটি বিশেষ প্যাটার্নের মধ্যে রয়েছে, যা হাঙ্গরের ত্বকের ক্ষুদ্রতম আঁশ দ্বারা গঠিত হয়। একে অপরের সাথে সংযোগ স্থাপন করে, এই দাঁড়িপাল্লাগুলি একটি বিশেষ হীরা-আকৃতির প্যাটার্ন তৈরি করে। এই প্যাটার্নটি শার্কলেট প্রতিরক্ষামূলক অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল ফিল্মে পুনরুত্পাদন করা হয়। ম্যাকজি বিশ্বাস করেন যে এই প্রযুক্তির প্রয়োগ সত্যিই সীমাহীন। প্রকৃতপক্ষে, এমন একটি টেক্সচারের প্রয়োগ যা ব্যাকটেরিয়াকে হাসপাতাল এবং সর্বজনীন স্থানে বস্তুর পৃষ্ঠে সংখ্যাবৃদ্ধি করতে দেয় না, ব্যাকটেরিয়া 80% দ্বারা পরিত্রাণ পেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস হয় না, এবং, তাই, তারা প্রতিরোধ অর্জন করতে পারে না, যেমন অ্যান্টিবায়োটিকের ক্ষেত্রে হয়। শার্কলেট টেকনোলজি বিশ্বের প্রথম প্রযুক্তি যা বিষাক্ত পদার্থের ব্যবহার ছাড়াই ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধিকে বাধা দেয়। bigpikture.ru অনুযায়ী