ස්වභාවධර්මයෙන් ආභාෂය ලැබූ නව නිපැයුම්

ජෛව අනුමිතික විද්‍යාව දැන් සංවර්ධනයේ මුල් අවධියක පවතී. ජෛවමිතික ස්වභාවධර්මයෙන් විවිධ අදහස් සෙවීම සහ ණයට ගැනීම සහ මානව වර්ගයා මුහුණ දෙන ගැටළු විසඳීම සඳහා ඒවා භාවිතා කිරීමයි. ස්වභාවධර්මය එහි ගැටළු විසඳන සම්පත්වල සම්භවය, අසාමාන්‍ය බව, නිර්දෝෂී නිරවද්‍යතාවය සහ ආර්ථිකය, හුදෙක් සතුටට පත් නොවී, මෙම විස්මිත ක්‍රියාවලීන්, ද්‍රව්‍ය සහ ව්‍යුහයන් යම් ප්‍රමාණයකට පිටපත් කිරීමට ආශාවක් ඇති කරයි. ජෛව අනුකරණය යන පදය 1958 දී ඇමරිකානු විද්‍යාඥ ජැක් ඊ ස්ටීල් විසින් නිර්මාණය කරන ලදී. “බයෝනික්ස්” යන වචනය පසුගිය ශතවර්ෂයේ 70 ගණන්වල සාමාන්‍ය භාවිතයට පැමිණියේ “ඩොලර් මිලියන හයක මිනිසා” සහ “ද බයෝටික් කාන්තාව” මාලාව රූපවාහිනියේ දර්ශනය වූ විටය. Tim McGee අනතුරු අඟවන්නේ ජෛවමිතික විද්‍යාව ජීව අනුකරණයන් මෙන් නොව ජෛව ආශ්‍රිත ආකෘතිකරණය සම්පත්වල ආර්ථිකමය භාවිතය අවධාරණය නොකරන නිසා ජෛව අනුස්මරණ ආකෘති නිර්මාණය සමඟ සෘජුවම පටලවා නොගත යුතු බවයි. මෙම වෙනස්කම් වඩාත් කැපී පෙනෙන ජෛව අනුමිතික විද්‍යාවේ ජයග්‍රහණ පිළිබඳ උදාහරණ පහත දැක්වේ. බහු අවයවීය ජෛව වෛද්ය ද්රව්ය නිර්මාණය කරන විට, හොලෝතුරියන් ෂෙල් (මුහුදු පිපිඤ්ඤා) ක්රියාත්මක කිරීමේ මූලධර්මය භාවිතා කරන ලදී. මුහුදු පිපිඤ්ඤා අද්විතීය ලක්ෂණයක් ඇත - ඔවුන්ගේ ශරීරයේ පිටත ආවරණය සාදන කොලජන් වල දෘඪතාව වෙනස් කළ හැකිය. මුහුදු පිපිඤ්ඤාට අනතුරක් දැනෙන විට, එය කටුවකින් ඉරා දැමුවාක් මෙන් නැවත නැවතත් උගේ සමේ දෘඪතාව වැඩි කරයි. ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, ඔහු පටු පරතරයක් තුලට මිරිකීමට අවශ්ය නම්, ඔහුගේ සමේ මූලද්රව්ය අතර දුර්වල විය හැකි අතර එය ප්රායෝගිකව දියර ජෙලි බවට හැරේ. Case Western Reserve හි විද්‍යාඥයින් කණ්ඩායමක් සමාන ගුණ ඇති සෙලියුලෝස් තන්තු මත පදනම් වූ ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කිරීමට සමත් විය: ජලය ඉදිරිපිට මෙම ද්‍රව්‍යය ප්ලාස්ටික් බවට පත් වන අතර එය වාෂ්ප වූ විට එය නැවත ඝන වේ. විද්යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ එවැනි ද්රව්ය විශේෂයෙන් පාකින්සන් රෝගය සඳහා භාවිතා කරන අන්තර් මස්තිෂ්ක ඉලෙක්ට්රෝඩ නිෂ්පාදනය සඳහා වඩාත් සුදුසු බවයි. මොළයට බද්ධ කළ විට, එවැනි ද්රව්ය වලින් සාදන ලද ඉලෙක්ට්රෝඩ ප්ලාස්ටික් බවට පත් වන අතර මොළයේ පටක වලට හානි නොකරයි. එක්සත් ජනපද ඇසුරුම් සමාගමක් වන Ecovative Design විසින් තාප පරිවාරක, ඇසුරුම්, ගෘහ භාණ්ඩ සහ පරිගණක ආවරණ සඳහා භාවිතා කළ හැකි පුනර්ජනනීය සහ ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි ද්රව්ය සමූහයක් නිර්මාණය කර ඇත. මැක්ගී සතුව දැනටමත් මෙම ද්රව්යයෙන් සෙල්ලම් බඩුවක් තිබේ. මෙම ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය සඳහා සහල්, අම්බෙලිෆර් සහ කපු ලෙලි භාවිතා කරනු ලබන අතර, ප්ලූරෝටස් ඔස්ට්‍රේටස් (බෙල්ලන් බිම්මල්) දිලීර වගා කෙරේ. බෙල්ලන් හතු සෛල සහ හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් අඩංගු මිශ්‍රණයක් විශේෂ අච්චු වල තැන්පත් කර අඳුරේ තබා ඇති අතර එමඟින් හතු mycelium බලපෑම යටතේ නිෂ්පාදනය දැඩි වේ. නිෂ්පාදිතය භාවිතා කිරීමේදී දිලීර වර්ධනය වීම නැවැත්වීමට සහ අසාත්මිකතා වැළැක්වීම සඳහා නිෂ්පාදිතය වියළී යයි. Angela Belcher සහ ඇයගේ කණ්ඩායම විසින් නවීකරණය කරන ලද M13 බැක්ටීරියාභක්ෂක වෛරසයක් භාවිතා කරන novub බැටරියක් නිර්මාණය කර ඇත. එය රන් සහ කොබෝල්ට් ඔක්සයිඩ් වැනි අකාබනික ද්‍රව්‍ය සමඟ සම්බන්ධ වීමට සමත් වේ. වෛරස් ස්වයං-එකලස් කිරීමේ ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, තරමක් දිගු නැනෝ වයර් ලබා ගත හැක. මෙම නැනෝ වයර් බොහොමයක් එකලස් කිරීමට Bletcher ගේ කණ්ඩායමට හැකි වූ අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉතා බලවත් සහ අතිශයින් සංයුක්ත බැටරියක පදනම නිර්මාණය විය. 2009 දී විද්‍යාඥයින් විසින් ලිතියම් අයන බැටරියක ඇනෝඩය සහ කැතෝඩය නිර්මාණය කිරීම සඳහා ජානමය වශයෙන් වෙනස් කරන ලද වෛරසයක් භාවිතා කිරීමේ හැකියාව පෙන්නුම් කරන ලදී. ඔස්ට්‍රේලියාව විසින් නවතම Biolytix අපජල පවිත්‍රකරණ පද්ධතිය නිපදවා ඇත. මෙම පෙරහන පද්ධතිය ඉතා ඉක්මනින් අපද්‍රව්‍ය සහ ආහාර අපද්‍රව්‍ය වාරිමාර්ග සඳහා භාවිතා කළ හැකි ගුණාත්මක ජලය බවට පත් කළ හැකිය. Biolytix පද්ධතිය තුළ, පණුවන් සහ පාංශු ජීවීන් සියලු කාර්යයන් ඉටු කරයි. Biolytix පද්ධතිය භාවිතයෙන් බලශක්ති පරිභෝජනය 90% කින් පමණ අඩු වන අතර සම්ප්‍රදායික පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිවලට වඩා 10 ගුණයකින් පමණ කාර්යක්ෂමව ක්‍රියා කරයි. තරුණ ඕස්ට්‍රේලියානු ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පී තෝමස් හර්සිග් විශ්වාස කරන්නේ පිම්බෙන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සඳහා විශාල අවස්ථාවන් පවතින බවයි. ඔහුගේ මතය අනුව, පුම්බන ලද ව්යුහයන් සාම්ප්රදායික ඒවාට වඩා බෙහෙවින් කාර්යක්ෂම වන අතර, ඒවායේ සැහැල්ලුබව සහ අවම ද්රව්යමය පරිභෝජනය හේතුවෙන්. හේතුව වන්නේ ආතන්ය බලය ක්‍රියා කරන්නේ නම්‍යශීලී පටලය මත පමණක් වන අතර සම්පීඩ්‍ය බලය වෙනත් ප්‍රත්‍යාස්ථ මාධ්‍යයකින් විරුද්ධ වේ - වාතය, එය සෑම තැනකම පවතින අතර සම්පූර්ණයෙන්ම නොමිලේ. මෙම බලපෑමට ස්තූතිවන්ත වන්නට, ස්වභාවධර්මය වසර මිලියන ගණනක් තිස්සේ සමාන ව්යුහයන් භාවිතා කර ඇත: සෑම ජීවියෙකුම සෛල වලින් සමන්විත වේ. PVC වලින් සාදන ලද pneumocell මොඩියුල වලින් වාස්තුවිද්යාත්මක ව්යුහයන් එකලස් කිරීමේ අදහස ජීව විද්යාත්මක සෛලීය ව්යුහයන් ගොඩනැගීමේ මූලධර්ම මත පදනම් වේ. තෝමස් හර්සොග් විසින් පේටන්ට් බලපත්‍ර ලබා ගත් සෛල, අතිශයින් අඩු පිරිවැයක් වන අතර ඔබට පාහේ අසීමිත සංයෝජන සංඛ්යාවක් නිර්මාණය කිරීමට ඉඩ සලසයි. මෙම අවස්ථාවේ දී, pneumocell එකකට හෝ කිහිපයකට හානි වීමෙන් සම්පූර්ණ ව්යුහය විනාශ නොවේ. Calera සංස්ථාව විසින් භාවිතා කරන මෙහෙයුම් මූලධර්මය බොහෝ දුරට ස්වභාවික සිමෙන්ති නිර්මාණය අනුකරණය කරයි, සාමාන්‍ය උෂ්ණත්ව හා පීඩනවලදී කාබනේට් සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා මුහුදු ජලයෙන් කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් නිස්සාරණය කිරීමට කොරල්පර ඔවුන්ගේ ජීවිත කාලය තුළ භාවිතා කරයි. කැලෙරා සිමෙන්ති සෑදීමේදී කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ප්‍රථමයෙන් කාබොනික් අම්ලය බවට පරිවර්තනය වන අතර ඉන් පසුව කාබනේට් ලබා ගනී. මැක්ගී පවසන්නේ මෙම ක්‍රමය සමඟ සිමෙන්ති ටොන් එකක් නිපදවීමට කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ප්‍රමාණයම සවි කළ යුතු බවයි. සාම්ප්රදායික ආකාරයෙන් සිමෙන්ති නිෂ්පාදනය කාබන් ඩයොක්සයිඩ් දූෂණයට තුඩු දෙයි, නමුත් මෙම විප්ලවීය තාක්ෂණය, ඊට පටහැනිව, පරිසරයෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ලබා ගනී. නව පරිසර හිතකාමී කෘතිම ද්‍රව්‍ය නිපදවන ඇමරිකානු සමාගමක් වන Novomer, ප්ලාස්ටික් නිෂ්පාදනය සඳහා තාක්‍ෂණයක් නිර්මාණය කර ඇති අතර එහිදී කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ කාබන් මොනොක්සයිඩ් ප්‍රධාන අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරයි. හරිතාගාර වායූන් සහ අනෙකුත් විෂ වායු වායුගෝලයට මුදා හැරීම නූතන ලෝකයේ ප්‍රධාන ගැටලුවක් වන බැවින් McGee මෙම තාක්ෂණයේ වටිනාකම අවධාරණය කරයි. Novomer හි ප්ලාස්ටික් තාක්ෂණයේ දී, නව පොලිමර් සහ ප්ලාස්ටික් 50% දක්වා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ කාබන් මොනොක්සයිඩ් අඩංගු විය හැකි අතර, මෙම ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සඳහා සැලකිය යුතු ලෙස අඩු ශක්තියක් අවශ්ය වේ. එවැනි නිෂ්පාදනයක් හරිතාගාර වායූන් සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයක් බන්ධනය කිරීමට උපකාරී වන අතර මෙම ද්‍රව්‍ය ජෛව හායනයට ලක් වේ. මාංශ භක්ෂක වීනස් ෆ්ලයිට්‍රැප් ශාකයක උගුල් පත්‍රයේ කෘමියෙකු ස්පර්ශ වූ වහාම පත්‍රයේ හැඩය ක්ෂණිකව වෙනස් වීමට පටන් ගන්නා අතර කෘමියා මරණ උගුලකට හසු වේ. Alfred Crosby සහ ඔහුගේ සගයන් Amherst University (Massachusetts) හි පීඩනය, උෂ්ණත්වය හෝ විදුලි ධාරාවක බලපෑම යටතේ සිදුවන සුළු වෙනස්කම් වලට සමාන ආකාරයකින් ප්‍රතික්‍රියා කළ හැකි පොලිමර් ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කිරීමට සමත් විය. මෙම ද්‍රව්‍යයේ මතුපිට අන්වීක්ෂීය, වාතයෙන් පිරුණු කාච වලින් ආවරණය වී ඇති අතර එමඟින් පීඩනය, උෂ්ණත්වය හෝ ධාරාවේ බලපෑම යටතේ ඒවායේ වක්‍රය (උත්තල හෝ අවතල බවට පත් විය) ඉතා ඉක්මනින් වෙනස් කළ හැකිය. මෙම ක්ෂුද්‍ර කාචවල ප්‍රමාණය 50 µm සිට 500 µm දක්වා වෙනස් වේ. කුඩා කාච සහ ඒවා අතර ඇති දුර ප්රමාණය, ද්රව්යය බාහිර වෙනස්කම් වලට වඩා වේගයෙන් ප්රතික්රියා කරයි. මැක්ගී පවසන්නේ මෙම ද්‍රව්‍යයේ විශේෂත්වය වන්නේ එය ක්ෂුද්‍ර හා නැනෝ තාක්‍ෂණයේ මංසන්ධියේදී නිර්මාණය වී ඇති බවයි. අනෙකුත් බොහෝ bivalve mollusks වැනි මට්ටි විශේෂ, අධික බර ප්රෝටීන් සූතිකා ආධාරයෙන් - ඊනියා byssus ආධාරයෙන් විවිධ පෘෂ්ඨයන් වෙත දැඩි ලෙස සම්බන්ධ කිරීමට හැකි වේ. බයිසල් ග්‍රන්ථියේ පිටත ආරක්ෂිත තට්ටුව බහුකාර්ය, අතිශයින්ම කල් පවතින හා ඒ සමඟම ඇදහිය නොහැකි තරම් ප්‍රත්‍යාස්ථ ද්‍රව්‍යයකි. කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ කාබනික රසායන විද්‍යාව පිළිබඳ මහාචාර්ය හර්බට් වේට් ඉතා දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ මට්ටි ගැන පර්යේෂණ කරමින් සිටි අතර, මට්ටි විසින් නිපදවන ද්‍රව්‍යයට බෙහෙවින් සමාන ව්‍යුහයක් ඇති ද්‍රව්‍යයක් ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමට ඔහු සමත් විය. McGee පවසන්නේ හර්බට් වේට් නව පර්යේෂණ ක්ෂේත්‍රයක් විවෘත කර ඇති බවත්, formaldehyde සහ අනෙකුත් අධික විෂ සහිත ද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් තොරව දැව පුවරු මතුපිටට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා PureBond තාක්ෂණය නිර්මාණය කිරීමට තවත් විද්‍යාඥයින් කණ්ඩායමකට ඔහුගේ කාර්යය දැනටමත් උපකාර වී ඇති බවත්ය. මෝර සම සම්පූර්ණයෙන්ම අද්විතීය දේපලක් ඇත - බැක්ටීරියා එය මත ගුණ නොකරන අතර, ඒ සමගම එය කිසිදු බැක්ටීරියාකාරක ලිහිසි තෙල් ආවරණය නොකෙරේ. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, සම බැක්ටීරියා විනාශ නොකරයි, ඒවා සරලව එය මත නොපවතී. රහස පවතින්නේ මෝර සමෙහි කුඩාම කොරපොතු මගින් සෑදෙන විශේෂ රටාවකි. එකිනෙකා සමඟ සම්බන්ධ වීම, මෙම පරිමාණයන් විශේෂ දියමන්ති හැඩැති රටාවක් සාදයි. මෙම රටාව Sharklet ආරක්ෂිත ප්රතිබැක්ටීරීය චිත්රපටය මත ප්රතිනිෂ්පාදනය වේ. McGee විශ්වාස කරන්නේ මෙම තාක්ෂණයේ යෙදීම සැබවින්ම අසීමිත බවයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, රෝහල්වල සහ පොදු ස්ථානවල වස්තූන් මතුපිට බැක්ටීරියා ගුණ කිරීමට ඉඩ නොදෙන එවැනි වයනය යෙදීමෙන් බැක්ටීරියා 80% කින් ඉවත් කළ හැකිය. මෙම අවස්ථාවේ දී, බැක්ටීරියා විනාශ නොවන අතර, එබැවින්, ප්රතිජීවක ඖෂධවල මෙන් ඒවාට ප්රතිරෝධය ලබා ගත නොහැක. Sharklet Technology යනු විෂ සහිත ද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් තොරව බැක්ටීරියා වර්ධනය වළක්වන ලොව ප්‍රථම තාක්‍ෂණයයි. bigpikture.ru අනුව