धातु जितनी मजबूत और प्लास्टिक जितनी लचीली नई सामग्री का निर्माण

अमेरिकी वैज्ञानिकों के एक समूह ने सफलतापूर्वक एक नई सामग्री बनाई है जो धातु जितनी टिकाऊ, कांच जितनी पारदर्शी और प्लास्टिक जितनी लचीली है, लेकिन पर्यावरण के लिए पूरी तरह से हानिरहित है।

आकार को याद रखने और ऊष्मा से प्रेरित होने पर स्वयं रूपांतरित होने की क्षमता के साथ, यह नया लिक्विड क्रिस्टल पदार्थ भविष्य में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला का मार्ग प्रशस्त करता है - फोटो: जॉर्ज विडाल/राइस यूनिवर्सिटी

22 जुलाई को वैज्ञानिक पत्रिका नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित इस शोध में एक नई जैवसंश्लेषण प्रक्रिया का वर्णन किया गया है जिसमें बैक्टीरिया को सेल्यूलोज़ रेशे बनाने का "निर्देश" दिया जाता है, जो ग्रह पर सबसे शुद्ध जैविक पदार्थ है। परिणामी जैव-सामग्री शीट्स की तन्य शक्ति 553 मेगापास्कल तक होती है, जो पारंपरिक बहुलक पदार्थों से कहीं अधिक है।

बैक्टीरिया और सिंथेटिक जीव विज्ञान से नई सामग्री

प्रोफेसर मुहम्मद मकसूद रहमान (ह्यूस्टन विश्वविद्यालय) के नेतृत्व वाली अनुसंधान टीम के अनुसार, नई सामग्री बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित सेल्यूलोज से बनाई गई है, लेकिन अंतर यह है कि सेल्यूलोज फाइबर अब बेतरतीब ढंग से नहीं बनते हैं, बल्कि एक विशेष जैविक घूर्णन प्रणाली के कारण संरेखित होते हैं जिसे "घूर्णन बायोरिएक्टर" कहा जाता है।

एमएएसआर के छात्र सादी ने कहा, "हमने सेल्यूलोज़ बनाते समय बैक्टीरिया की गति को निर्देशित करने के लिए एक घूर्णन संवर्धन कक्ष विकसित किया है।" "विकास की दिशा को नियंत्रित करने से पदार्थ की मज़बूती में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, साथ ही बायोप्लास्टिक की कोमलता, पारदर्शिता और तह करने की क्षमता भी बनी रहती है।"

न केवल यह अधिक टिकाऊ है, बल्कि अनुसंधान दल ने इसमें बोरोन नाइट्राइड नैनोलेयर्स को भी सफलतापूर्वक एकीकृत किया है, जिससे यह पदार्थ नियंत्रण नमूने की तुलना में तीन गुना अधिक तेजी से ऊष्मा का संचालन करता है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स, थर्मल पैकेजिंग और ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में इसके संभावित अनुप्रयोगों के द्वार खुल गए हैं।

कई उपयोगी अनुप्रयोग

पारंपरिक सिंथेटिक प्लास्टिक के विपरीत, जो सूक्ष्म प्रदूषण का कारण बनते हैं और BPA तथा थैलेट्स जैसे विषैले पदार्थ छोड़ते हैं, यह नई सामग्री पूरी तरह से जैवनिम्नीकरणीय है और इसे पैकेजिंग, वस्त्र, निर्माण सामग्री, हरित इलेक्ट्रॉनिक्स और बैटरी जैसे विभिन्न उपयोगों के लिए आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है।

सादी ने कहा, "यह जैवसंश्लेषण प्रक्रिया अनुशासित जीवाणुओं की एक टीम को प्रशिक्षित करने जैसी है। हम उन्हें एक निश्चित दिशा में निर्देशित करते हैं, और वहाँ से हम वांछित गुणों वाला एक उत्पाद बनाते हैं।"

आकृतियों को याद रखने और ऊष्मा से प्रेरित होने पर स्वयं रूपांतरित होने की क्षमता के साथ, यह नया लिक्विड क्रिस्टल पदार्थ भविष्य में अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला का द्वार खोलता है। इसके कार्यान्वयन की एक अपेक्षित दिशा सॉफ्ट रोबोट, लचीली मशीनें हैं जो जटिल यांत्रिक संरचनाओं की आवश्यकता के बिना संकरी जगहों से रेंग, सरक और निकल सकती हैं।

चिकित्सा में, इस सामग्री का उपयोग शरीर के अंदर स्टेंट (रक्त वाहिकाओं को सहारा देने वाला) या प्रत्यारोपण बनाने के लिए किया जा सकता है, जो तापमान या जैविक स्थितियों के अनुसार खिंच सकता है और आकार बदल सकता है, जिससे आक्रमण को कम करने और उपचार की प्रभावशीलता को बढ़ाने में मदद मिलती है।

इनमें अंतरिक्ष में मुड़ने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स, स्मार्ट सेंसर और स्व-स्थापित संरचनाओं के अनुप्रयोगों की भी संभावनाएं हैं।

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मिन्ह हाई

स्रोत: https://tuoitre.vn/tao-ra-vat-lieu-moi-ben-nhu-kim-loai-deo-nhu-nhua-2025072215151939.htm