આધુનિક આવિષ્કારોનો એક અનોખો પ્રકાર: બાયોમિમિક્રી

નિસર્ગનો નિનાદ -ધર્મેન્દ્ર ત્રિવેદી

માનવને કુદરતનું શ્રેષ્ઠ સર્જન માનવામાં આવે છે એ કાંઈ એમને એમ જ નથી માનવામાં આવતું. હા, એ વાત અલગ છે કે આપણે આપણી બુદ્ધિમત્તાના જોરે પ્રકૃતિના બીજાં પાસાઓનું શોષણ કર્યું છે. પરંતુ આજના આધુનિક જમાનામાં આપણે માનવ-જીવનને બહેતર બનાવવા માટે જે કોઈ સંશોધનો કર્યાં છે તેના મૂળ મોટે ભાગે કુદરતની નોખી-અનોખી રચનાઓમાં જ છે. આ વાંચતાની સાથે જ તમને પહેલો વિચાર આવશે એરોપ્લેન’નો… કે હા, માનવને પ્લેન બનાવવાનો વિચાર પક્ષીને ઉડતા જોઈને આવ્યો હતો. આજે આપણે જાણીતા અને આપણી જાણ બહારના એવા પ્રાણીઓ વિશે જાણીએ જેઓ માનવ સમાજના અવનવા સંશોધનોના પ્રેરણા સ્રોત બન્યાં છે. બાય ધ વે આવા સંશોધનોને આજનું વિજ્ઞાન જગત “બાયોમિમિક્રીના નામે ઓળખે છે.

સોલર પેનલ્સ

સૌર ઊર્જાના સંગ્રહ માટે બનેલી શરૂઆતની પેનલો ડિઝાઈન કરવામાં આવી ત્યારે આ પેનલો સપાટ હતી. પરંતુ વૃક્ષના પાંદડા પણ સૂર્ય પ્રકાશને શોષીને તેનો ઉપયોગ કરતાં હોવાથી વૈજ્ઞાનિકોએ અનેક પ્રકારના પાંદડાઓનો અભ્યાસ કરીને નવી ડિઝાઈન બનાવી હતી. પ્રિન્સટન યુનિવર્સિટીની એક ટીમે સૌર કોષોમાં ખાંચા અથવા સળ વાળી નવી ડિઝાઈન બનાવી. પાંદડાઓમાં જોવા મળતા કુદરતી ખાંચાની નકલ કરવામાં આવી, જેના લીધે સોલર પેનલના કોષમાં વધુ પ્રકાશ પહોંચે. સંશોધકોએ ૨૦૧૫માં એવો દાવો કર્યો હતો કે પાંદડાં જેવી સળવાળી ડિઝાઇનના સોલર સેલ સપાટ સોલર સેલ કરતા ૪૭ ટકા વધુ વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

લશ્કરનો કેમોફલેજ યુનિફોર્મ

કાચીંડાથી લઈને ઓકટોપસ અને પોલાર બેર જેવી ઘણી પ્રજાતિઓએ અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવા માટે આસપાસના વાતાવરણમાં એકરૂપ થઈને છુપાઈ જવાની કળા સિદ્ધ કરી છે. લશ્કરમાં અને શિકારીઓ માટે. કાચીંડા અને અનેક જળચરોની આસપાસના વાતાવરણ મુજબ પોતાના રંગો બદલીને છુપાવાની કળા પરથી જ દરેક દેશના સૈન્યોએ કેમોફલેજ તરીકે ઓળખાતા અલગ અલગ ડિઝાઈનના યુનિફોર્મ ડેવલોપ કર્યા છે, જે રણ, જંગલ, બરફ એમ દરેક પ્રકારના વિસ્તાર માટે અલગ હોય છે.

જાતે ચોખ્ખો થઈ જતો રંગ (પેઈન્ટ)

વિષ્ણુ ભગવાનની દુંટીમાંથી નીકળેલું કમળ સુંદરતા માટે અને કેટલીક સંસ્કૃતિઓમાં દીર્ધાયુષ્યના પ્રતીક તરીકે જાણીતું છે. ભારતીય શબ્દ પ્રયોગ “જળકમળવત બચ્ચા બચ્ચા જાનતા હૈ. જળમાં ઊગતું હોવા છતાં પાણી તેને ભીંજવી શકતું ન હોવાના તેના ગુણને લક્ષ્યમાં રાખીને ૧૯૭૭માં જળકમળવત શબ્દને “લોટસ ઈફેક્ટ જેવુ રૂપકડું નામ અપાયું. સન ૧૯૯૯માં સ્ટોએ નામની બાંધકામ મટિરિયલ બનાવતી જર્મન કંપનીએ લોટ્યુસન’ નામનો ઘરની બહારની દીવાલો રંગવાનો પેઈન્ટ બહાર પાંડેલો. આ પેઈન્ટ સુકાય જાય ત્યારે તેનું માઈક્રોટેક્ષ્ચર કમળના પાનની સપાટીની નકલ કરે છે અને દીવાલને ભીની કે મેલી થવા દેતો નથી.

બુલેટ ટ્રેન

જાપાનમાં શિંકનસેન તરીકે ઓળખાતી બુલેટ ટ્રેન તેના એરોડાયનેમિક આકાર માટે જાણીતી છે. આ ટ્રેન ૧૫૦ થી ૨૦૦ માઇલ પ્રતિ કલાકની ઝડપે જ્યારે ટનલમાં પ્રવેશે અને બહાર નીકળે ત્યારે કાન ફાડી નાખે તેવો ઘોંઘાટ કરે છે, પરંતુ આ અવાજ તેના વિશિષ્ટ આકારના લીધે ઓછો થઈ જાય છે. બુલેટ ટ્રેનનો આકાર કિંગફિશર એટલે કે કલકલિયાની લાંબી, સાંકડી ચાંચના આકાર પરથી પ્રેરણા લઈને બનાવાયો હતો. કલકલિયાની ચાંચના આકારને લીધે હવા સાથેનું ઘર્ષણ નહિવત થઈ જવાથી બુલેટ ટ્રેનની વીજળીની ખપત પણ લગભગ ૧૫ ટકા ઓછી થઈ જાય છે, અને ટ્રેનની ઝડપમાં ૧૦ ટકા જેટલો વધારો થાય છે.

વેટસુટ્સ
વોટર સ્પોર્ટ્સ અને ડાઈવિંગ એટ કે પાણીમાં ઊંડે સુધી ડૂબકી મારનારા લોકોના શરીર કોરા રાખવા અને તેમના શરીરના તાપમાનને જાળવી રાખવા માટે વપરાતા ડાઈવિંગ સ્યૂટસની પ્રેરણા ઉભયજીવી એવા બિવર એટલે કે આપણે જેને જળબિલાડી તરીકે ઓળખીએ છીએ તેમની શરીર રચના પરથી બનાવાઈ છે.
બિવર પાણીમાં ડૂબકી મારે ત્યારે તેની જાડી રુંવાટી આ વાળમાં હવાને ફસાવી દે છે, જેથી તેના શરીરનું તાપમાન જળવાઈ રહે છે અને પાણી તેમની ચામડી સુધી પહોંચાતું નથી. સન ૨૦૧૬માં, એમ.આઈ.ટી.ના એન્જિનિયરોની એક ટીમે પ્લાસ્ટિકના

કૃત્રિમ “વાળ”થી ઢંકાયેલા રબર વેટસૂટમાં બિવરની રચનાની નકલ કરીને પ્રયોગ કરેલો અને તેમાં સારી એવી સફળતા મળી હતી. આજના મોટા ભાગના વેટ-સ્યૂટસ એ ડિઝાઈન પર જ આધારિત હોય છે.

એડહેસિવ ક્લાઇમ્બિંગ ગિયર

ગરોળીના ચારે પગના આંગળામાં કાચ સહિતની મોટાભાગની સપાટીને વળગી રહેવાની જોરદાર ક્ષમતા હોય છે, જે આપણે સૌ જાણીએ છીએ. ૨૦૧૪માં સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીની એક ટીમે ‘ટોકે’ પ્રજાતિની ગરોળીના આંગળાઓની નીચે હોય છે તેવી, કોઈ પણ સપાટી પર ચીપકી જાય તેવી રચના બનાવીને એક ચોંટડુંક ક્લાઇમ્બિંગ ડિવાઇસ એટલે કે સાધન બનાવ્યું. માનવ દ્વારા આ ડિવાઇસના પરીક્ષણ દરમિયાન માણસ હાથ અને પગ પર કૃત્રિમ એડહેસિવ પેડ્સ પહેરીને કાચની દીવાલ પર પણ ચાલીત્ શક્યો હતો.

ગરમીમાં જાતે ઠંડા રહે તવા બાંધકામ

ઊધઈને આપણે હાનિકારક જીવ માનીને તેનો નાશ કરવાના નુસખા આપણે શોધ્યા જ કરી છીએ. પરંતુ જેમાં આપણને આપણો કટ્ટર દુશ્મન દેખાય છે તેની એક ખાસિયતના કારણે એક આર્કિટેક્ટને અનોખી પ્રેરણા મળી છે. ઝિમ્બાબ્વેના આર્કિટેક્ટ મિક પીયર્સે ગોલ્ફ રમવાના મેદાનો પર આવેલા ઊધઈના રાફડાઓનું અધ્યયન કર્યું અને તેમાં તેમને જાણવા મળ્યું કે રાફડાનો આકાર અને હવાની અવરજવરની મજાની પદ્ધતિ હોય છે. મિકભાઈએ હરારે, ઝિમ્બાબ્વે અને મેલબોર્ન, ઓસ્ટ્રેલિયામાં પોતે બનાવેલી ઇમારતોમાં ઊધઈના ટેકરાની ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કર્યો છે. તેમના દ્વારા બંધાયેલી દરેક ઈમારતમાં, એવી રચના કરી છે કે જમીનની નજીકની ઠંડી હવા આપોઆપ ઉપર તરફ જાય છે અને ઇમારતની ટોચ પરની ગરમ હવા ચીમની દ્વારા બહાર નીકળી જાય છે અને ઈમારતનું તાપમાન બહારના તાપમાન કરતાં પાંચથી વધુ ડિગ્રી જેટલું નીચું રહે છે.

વેલ્ક્રો

સ્વિત્ઝર્લેન્ડના એન્જિનિયર જ્યોર્જ ડી મેસ્ટ્રલએ સન ૧૯૪૦માં વેલ્ક્રોની શોધ કરી હતી. જંગલોમાં રખડપટ્ટી વખતે તેમણે એક જંગલી વનસ્પતિ જેને આપણે ગાડરડી તરીકે ઓળખી છીએ તેવા “બર્ડોક બર્સના બીજ કૂતરા અને ઘેટાની ઊનમાં સજ્જડ ચોંટી જતાં એ જોયું. ગાડરડીનો ઊંડો અભ્યાસ કરીને તેમણે વેલ્ક્રો બનાવવાનું નક્કી કર્યું. ૧૯૫૫માં, ડી મેસ્ટ્રલે “હૂક અને લૂપ ફાસ્ટનર નામે પેટન્ટ ફાઇલ કરી અને તેને બજારમાં વેલ્ક્રા (ટઊકઈછઘ) નામ આપ્યું.

મેડિકલ સિરિન્જ: હિન્દી ફિલ્મોમાં એક મચ્છર ભલે આદમીને હિજડો બનાવી દેતું ચીતરાયું હોય, પરંતુ માનવ સ્વાસ્થ્ય સેવાનું સૌથી મહત્ત્વનું અંગ કહી શકાય તેવી શોધ એટલે કે ઇન્જેક્શનની સિરિન્જનો સૌ પ્રથમ વિચાર વૈજ્ઞાનિકોને મચ્છરના પ્રોબોસ્કિસ નામના આપણું લોહી પીતા અંગની રચના પરથી આવેલો. મચ્છરનું આ અંગ એટલું પાતળું હોય છે કે તે કરડી લે ત્યારે આપણને પીડાનો અહેસાસ ભાગ્યે જ થાય છે. આના પરથી પ્રેરણા લઈને માનવને દવા ઇન્જેકટ કરતી ઇન્જેક્શનની એકદમ બારીક સિરિન્જનું સંશોધન થયું હતું.