समुद्री स्पंज विचित्र प्राणी हैं: तकनीकी रूप से वे जानवर हैं, लेकिन उनमें मस्तिष्क या अंग नहीं हैं, फिर भी वे इतने उन्नत इंजीनियरिंग समाधानों से सुसज्जित हैं कि वे हमारे सर्वश्रेष्ठ वास्तुकारों को भी फीका कर देंगे। मैं अक्सर सोचता हूं कि हम कितने अहंकारी हैं, जो यह मान लेते हैं कि हम इस ग्रह के निर्विवाद प्रतिभाशाली प्राणी हैं, जबकि प्रकृति लाखों वर्षों से ऐसे प्रयोग करती आ रही है, जिन्हें हम अब जाकर समझने लगे हैं। और मैं अक्सर इसके बारे में बोलते हुए आशीर्वाद देता हूँ, biomimetics.
यह वही है जो हुआऑस्ट्रेलिया में RMIT विश्वविद्यालयजहां शोधकर्ताओं की एक टीम ने "वीनस बास्केट" नामक एक विशेष समुद्री स्पंज पर अपनी नजरें गड़ा दी हैं। इसकी हल्की लेकिन अविश्वसनीय रूप से मजबूत जाली संरचना ने मॉडल प्रदान किया ऐसी सामग्री की तलाश करें जो हमारी इमारतों को अधिक टिकाऊ और टिकाऊ बना सके, तथा कंक्रीट और स्टील के उपयोग को नाटकीय रूप से कम कर सके।
समुद्री स्पंज की छिपी हुई शक्ति
गहरे समुद्र में पाए जाने वाले ये स्पंज महज बाथरूम की अनोखी वस्तुएं नहीं हैं: वे एक असाधारण इंजीनियरिंग रहस्य छिपाए हुए हैं। उनकी नाजुक जालीदार संरचना वास्तव में अविश्वसनीय रूप से कठोर और मजबूत है। की टीमआरएमआईटी विश्वविद्यालय उन्होंने उनके कंकाल में मौजूद दोहरे जाल का गहराई से अध्ययन किया, और न केवल एक प्रभावशाली प्रतिरोध की खोज की, बल्कि एक व्यवहार की भी खोज की औक्सेटिक (संपीड़ित होने पर सिकुड़ने की क्षमता)।
इस क्षमता के बारे में कुछ और शब्द – अधिकांश पदार्थ खींचने पर पतले हो जाते हैं या दबाने पर फैल जाते हैं, जैसे रबर। ऑक्सेटिक पदार्थ ठीक इसके विपरीत कार्य करते हैं। और यह कोई छोटी उपलब्धि नहीं है: इसका मतलब है कि वे प्रभाव ऊर्जा को अत्यंत प्रभावी ढंग से अवशोषित और वितरित कर सकते हैं। ऐसी इमारतों की कल्पना करें जो ढहने के बजाय भूकंप की ऊर्जा को “निगल” लें; यह लगभग विज्ञान कथा जैसा लगता है, लेकिन प्रकृति सहस्राब्दियों से ऐसा करती आ रही है।
Il डॉ. जियामिंग मा, पर प्रकाशित अध्ययन के लेखक समग्र संरचनाएं पिछले जनवरी (मैं इसे यहां लिंक करूंगा), ने दिखाया कि जब समुद्री स्पंज के समान संरचना में जालकों को संयोजित किया जाता है, तो चुनी गई सामग्री अधिक ऊर्जा अवशोषित कर सकती है और विकृत होने से पहले अधिक तनाव को झेल सकती है। आइये अब डेटा के बारे में बात करते हैं, ताकि आपको बेहतर समझने में मदद मिले।
खेल-बदलने वाला प्रदर्शन
सामग्री की समान मात्रा का उपयोग करके, यह तथाकथित "जैवप्रेरित" संरचना (बीएलएस) बनाई गई है यह मौजूदा ऑक्सेटिक सामग्रियों की तुलना में 13 गुना अधिक कठोरता प्रदान करता है, जैसे कि हृदय संबंधी स्टेंट में उपयोग किया जाता है। इतना ही नहीं, यह वर्तमान डिजाइनों की तुलना में 10% अधिक ऊर्जा अवशोषित करता है तथा 60% अधिक विरूपण सीमा प्रदर्शित करता है। सरल शब्दों में कहें तो टूटने से पहले इसमें और अधिक विकृति आ सकती है।
शोधकर्ताओं ने थर्मोप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन (टीपीयू 3ए) से बने नमूने को 95डी प्रिंटिंग करके इस बीएलएस डिजाइन का परीक्षण किया। अगले कदम? कंक्रीट के साथ उपयोग के लिए स्टील के संस्करण का उत्पादन करना ताकि यह परीक्षण किया जा सके कि निर्माण सामग्री के रूप में यह कैसा प्रदर्शन करता है। और यहां पर हमारे शहरी नियोजन के भविष्य के लिए मामला सचमुच दिलचस्प हो जाता है।
हम निर्माण में स्टील और कंक्रीट के उपयोग को कम करने के लिए अपने डिजाइन के असाधारण ऑक्सेटिक्स, कठोरता और ऊर्जा अवशोषण के अद्वितीय संयोजन का उपयोग करके एक अधिक टिकाऊ निर्माण सामग्री विकसित कर रहे हैं।
और अभी यह समाप्त नहीं हुआ है। इसकी ऑक्सेटिक और ऊर्जा अवशोषण विशेषताएँ भूकंप के दौरान कंपन को कम करने में मदद मिलती है। ऐसे युग में जब प्राकृतिक आपदाएं बढ़ती जा रही हैं, यह एक बड़ी सफलता हो सकती है।
निर्माण से परे: एक बहुमुखी भविष्य
बीएलएस डिजाइन का उपयोग सुरक्षात्मक खेल उपकरणों और चिकित्सा उत्पादों में भी किया जा सकता है, जिन्हें हल्का तथा टिकाऊ होना चाहिए। इसके निहितार्थ बहुत व्यापक हैं; से एथलीटों की सुरक्षा तक अधिक कार्यात्मक कृत्रिम अंग बनानासमुद्री स्पंज पूरे उद्योग में क्रांति ला सकते हैं।
यह देखकर मैं आश्चर्यचकित हूं कि कैसे एक बार फिर जटिल समस्याओं का समाधान हमारे पास समुद्र की गहराइयों से, लाखों वर्षों से संचालित हो रही मूक विकासवादी प्रयोगशाला से आता है। समुद्री स्पंज केवल आदिम प्राणी नहीं हैं, वे कुशल इंजीनियर हैं जिन्होंने अनेकों बार परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से अपनी संरचनाओं को परिपूर्ण बनाया है।
और हम, अपनी सारी प्रौद्योगिकी और दिखावे के बावजूद, अंततः इतने विनम्र हो रहे हैं कि हम सुन सकें। शायद यही सच्ची प्रगति है: शून्य से आविष्कार नहीं करना, बल्कि जो हमेशा से हमारी आंखों के सामने रहा है, उसे देखना सीखना। या नहीं?
