કલ્પના કરો કે જ્યારે અંધારું થાય ત્યારે લાઇટ ચાલુ કરવાને બદલે, તમે તમારા ડેસ્ક પરના તેજસ્વી છોડના પ્રકાશ દ્વારા પુસ્તક વાંચી શકો છો અથવા ઇલેક્ટ્રિક લાઇટને બદલે તેજસ્વી ઝાડની નીચે ચાલવા જઈ શકો છો. આ તેજસ્વી છોડ તે હંમેશા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા અભ્યાસનો વિષય રહ્યો છે.
આ કારણોસર, અમે આ લેખ તમને તે જણાવવા માટે સમર્પિત કરવા જઈ રહ્યા છીએ કે તેજસ્વી છોડ શું છે અને તેના પર કયા અભ્યાસ છે.
તેજસ્વી છોડ પર અભ્યાસ
કેમ્બ્રિજ (મેસેચ્યુસેટ્સ, યુએસએ) માં મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (MIT) ના એન્જિનિયરોએ આજે વિજ્ઞાન સાહિત્યની વાર્તાઓમાંથી અદ્રશ્ય થઈ ગયેલા દૃશ્યને જીવનમાં લાવવા માટે પ્રથમ મૂળભૂત પગલાં લીધાં છે.
મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજીના રાસાયણિક એન્જિનિયરિંગના પ્રતિષ્ઠિત પ્રોફેસર ડૉ. માઇકલ સ્ટ્રેનોની આગેવાની હેઠળની ટીમે ક્રેસ છોડના પાંદડાઓમાં વિશિષ્ટ નેનોપાર્ટિકલ્સ (માઇક્રોસ્કોપિક કણો) ની શ્રેણીનો સમાવેશ કર્યો હતો. તેમને લગભગ ચાર કલાક સુધી મંદ પ્રકાશ ફેંકવા માટે પ્રેરિત કરે છે.
સંશોધકો માને છે કે જ્યારે તેઓ આ નેનો ટેક્નોલોજીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે મેનેજ કરશે, ત્યારે છોડ કામની જગ્યાઓને પ્રકાશિત કરવા માટે એટલા તેજસ્વી બનશે. મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજીની એક ટીમે ખેતી કરી છે છોડ કે જે લગભગ 4 કલાક સુધી ચમકી શકે છે અને નજીકની રેન્જમાં પુસ્તકના પૃષ્ઠોને પ્રકાશિત કરી શકે છે.
આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ ઓછી-તીવ્રતાની ઇન્ડોર લાઇટિંગ પ્રદાન કરવા અથવા વૃક્ષોને સ્વચાલિત સ્ટ્રીટલાઇટમાં ફેરવવા માટે પણ થઈ શકે છે.
તેજસ્વી છોડના ફાયદા
આંતરિક અને શેરીઓને પ્રકાશિત કરવા માટે તેજસ્વી છોડનો ઉપયોગ કરવાના મુખ્ય ફાયદા અને ફાયદા શું છે? દૃશ્યમાન પ્રકાશ ઉત્સર્જન અને ટકાઉ પ્રકાશ માટે જીવંત છોડની રચના અનિવાર્ય છે કારણ કે છોડમાં સ્વતંત્ર ઉર્જા ઉત્પાદન અને સંગ્રહ પદ્ધતિઓ હોય છે.
છોડ બમણા કાર્બન નેગેટિવ હોય છે, જેનો અર્થ એ થાય છે કે તેઓ બળતણ ઉત્પન્ન કરીને CO2 વાપરે છે અને તે પોતે કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશનનું ઉત્પાદન છે (CO2 નું કાર્બનિક સંયોજનોમાં રૂપાંતર) વાતાવરણમાં. જ્યારે ટેકનિક ઑપ્ટિમાઇઝ થાય છે, ત્યારે સંશોધકો કહે છે કે, તેઓ સમગ્ર વર્કસ્પેસને પ્રકાશિત કરી શકશે અથવા જાહેર લાઇટિંગ માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકશે.
છોડ એ ટકાઉ બાયોમિમેટિક લાઇટિંગમાં અંતિમ છે જે કોઈપણ માનવીય માળખા પર આધારિત નથી અને બહારના વાતાવરણમાં સારી રીતે અનુકૂલન કરે છે. તેઓ પોતાની જાતને સમારકામ કરે છે, તેઓ પહેલેથી જ અસ્તિત્વમાં છે જ્યાં અમે તેમને ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ તરીકે કાર્ય કરવા માંગીએ છીએ, તેઓ વિવિધ હવામાન ઘટનાઓમાં ટકી રહે છે અને ચાલુ રહે છે, તેમની પાસે તેમના પોતાના પાણીના સ્ત્રોત છે, અને તેઓ ઉપરોક્ત તમામ સ્વાયત્તતાથી પણ કરે છે.
સામાન્ય બહારની વનસ્પતિ
કહેવાતા "નેનોબિયોનિક પ્લાન્ટ્સ" એ સ્ટ્રેનોની પ્રયોગશાળા દ્વારા પ્રમોટ કરાયેલ સંશોધનનું નવું ક્ષેત્ર છે, જેમાં તેઓ વિવિધ નેનોપાર્ટિકલ્સ અને એન્જીનિયર પ્લાન્ટ્સના પ્રકારો હવે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો દ્વારા કરવામાં આવતા ઘણા કાર્યોને કબજે કરવા માટે.
MIT અનુસાર, સ્ટ્રેનોની ટીમે પહેલેથી જ એવા પ્લાન્ટ્સને એન્જિનિયર કરવા માટે ટેક્નોલોજી લાગુ કરી છે જે વિસ્ફોટકોને શોધી શકે છે અને તે માહિતીને સ્માર્ટફોનમાં ટ્રાન્સમિટ કરી શકે છે, તેમજ તેમના પાંદડામાં ઇલેક્ટ્રોનિક સેન્સર ધરાવતી શાકભાજી કે જે જ્યારે પાણીનું સ્તર ઓછું હોય ત્યારે ચેતવણી આપે છે.
એજન્સીના વૈજ્ઞાનિકોએ 30 ટકાથી વધુ પ્રકાશ ઊર્જા મેળવવા માટે સક્ષમ નેનોબાયોનિક પ્લાન્ટ પણ વિકસાવ્યો, પ્રકાશસંશ્લેષણ ઉત્પન્ન કરતા કોષોમાં કાર્બન નેનોટ્યુબ દાખલ કર્યા અને નાઈટ્રિક ઑકસાઈડ ગેસ જેવા પ્રદૂષકોને શોધવાનું શક્ય બનાવ્યું.
પ્રોફેસર સ્ટ્રેનોની ટીમે અગાઉ ઉન્નત પ્રકાશસંશ્લેષણ અને દૂષિત વાયુઓ, વિસ્ફોટકો અને દુષ્કાળની સ્થિતિને શોધવાની ક્ષમતા સાથે નેનોબાયોનિક છોડ વિકસાવ્યા છે.
«લાઇટિંગ, જે વૈશ્વિક ઊર્જા વપરાશમાં લગભગ 20 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે, આ ખૂબ જ ચોક્કસ પ્લાન્ટ તકનીકો માટેના તાર્કિક લક્ષ્યોમાંનું એક છે," સ્ટ્રેનોએ જણાવ્યું હતું કે, "છોડ પોતાની જાતને સુધારી શકે છે, તેમની પોતાની ઊર્જા ધરાવે છે અને બહારના વાતાવરણમાં અનુકૂલન કરી શકે છે.
તેમના ઝળહળતા છોડ બનાવવા માટે, MIT ટીમ લ્યુસિફેરેસ તરફ વળ્યા, એન્ઝાઇમ જે ફાયરફ્લાયને ચમકે છે. લ્યુસિફેરેઝ લ્યુસિફેરિન નામના પરમાણુ પર કાર્ય કરે છે, જેના કારણે તે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે, જ્યારે કોએનઝાઇમ A નામનો અન્ય એક અણુ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાના આડપેદાશને દૂર કરીને પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે જે લ્યુસિફેરિન એન્ઝાઇમની પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે.
ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ નેનોપાર્ટિકલ્સ અને શાકભાજી
MIT ટીમે આ ત્રણ ઘટકોમાંથી પ્રત્યેકને યુએસ ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન (FDA) દ્વારા "સામાન્ય રીતે સલામત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે" તરીકે વર્ગીકૃત કરેલ સામગ્રીમાંથી બનાવેલ વિવિધ પ્રકારના કેરિયર નેનોપાર્ટિકલ્સમાં પેક કર્યા. એક ચમકતો MIT લોગો પ્લાન્ટ રોકેટ બ્લેડ પર છાપવામાં આવે છે, જે નેનોપાર્ટિકલ્સના મિશ્રણથી ભેળવવામાં આવે છે.
સ્ટ્રેનોની ટીમના જણાવ્યા અનુસાર, આ નેનોપાર્ટિકલ્સ દરેક ઘટકને છોડના યોગ્ય ભાગ સુધી પહોંચવામાં મદદ કરે છે અને તેઓ તે ઘટકોને સાંદ્રતા સુધી પહોંચતા અટકાવે છે જે છોડ માટે જ ઝેરી હોઈ શકે છે.
યુ.એસ. ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી-ફંડેડ અભ્યાસના લેખકો અનુસાર, સંશોધકોએ સિલિકા નેનોપાર્ટિકલ્સનો ઉપયોગ લ્યુસિફેરેસ અને પોલિમર PLGA અને ચિટોસનના થોડા મોટા કણોને અનુક્રમે લ્યુસિફેરિન અને કોએનઝાઇમ Aના પરિવહન માટે કર્યો હતો.
છોડના પાંદડાઓમાં વાહક નેનોપાર્ટિકલ્સનો સમાવેશ કરવા માટે, સંશોધકોએ પ્રથમ નેનોપાર્ટિકલ્સને પ્રવાહી દ્રાવણમાં સ્થગિત કર્યા, પછી છોડને પ્રવાહીમાં ડુબાડી દીધા, અને અંતે છોડ પર ઉચ્ચ દબાણ લાગુ કરીને કણોને સ્ટોમાટા નામના નાના છિદ્રો દ્વારા પાંદડામાં દબાણ કરવા માટે દબાણ કર્યું. એમઆઈટી.
પ્રોજેક્ટની શરૂઆતમાં, સંશોધકોએ એવા છોડનું ઉત્પાદન કર્યું જે તેઓ લગભગ 45 મિનિટ માટે ચમકતા હતા અને ત્યારથી તેમને 3,5 કલાક સુધી ચમકવા માટે પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરી છે.
હાલમાં, ક્રેસનું 10-સેન્ટિમીટરનું બીજ વાંચવા માટે જરૂરી પ્રકાશના એક હજારમા ભાગનું ઉત્પાદન કરે છે, પરંતુ સંશોધકો માને છે કે તેઓ દરને વધુ ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને ઉત્સર્જિત પ્રકાશની માત્રા અને આ પ્રકાશ ઊર્જાની અવધિ બંનેમાં વધારો કરી શકે છે.
લ્યુસિફેરેસ લ્યુસિફેરિન નામના પરમાણુ પર કાર્ય કરે છે અને તેને ચમકવા માટે દબાણ કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં સહઉત્સેચક A નામનો પરમાણુ પણ સામેલ છે., જે તેને સરળ બનાવે છે.
આમાંના દરેક ઘટકો નેનોપાર્ટિકલ દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે, જે ખાતરી કરે છે કે તેઓ યોગ્ય સ્થાને પહોંચે છે અને તેમને ચોક્કસ જગ્યાએ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા અટકાવે છે, જે છોડ માટે ઝેરી હોઈ શકે છે. સંશોધકો લગભગ સાડા ત્રણ કલાક સુધી છોડને ચમકદાર બનાવવામાં સફળ રહ્યા.
અને તેમ છતાં તેઓ જે પ્રકાશ મેળવે છે તે પ્રમાણમાં મંદ છે, તેઓ માને છે કે પ્રકાશની તીવ્રતા અને સમયગાળો વધારવો શક્ય છે. અગાઉના પ્રયોગોથી વિપરીત, જે વધુ જટિલ પ્રક્રિયા દ્વારા ચોક્કસ પ્રકારના છોડને ચમકવા માટે વ્યવસ્થાપિત હતા, MIT સંશોધકો દ્વારા વિકસિત પદ્ધતિ કોઈપણ પ્રકારના છોડ પર લાગુ કરી શકાય છે.
હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી દ્વારા તમે તેજસ્વી છોડ અને તેમની લાક્ષણિકતાઓ શું છે તે વિશે વધુ જાણી શકશો.