चीनी वैज्ञानिकों ने अंधेरे में चमकने वाले पौधे बनाए हैं जो स्थायी शहरी प्रकाश व्यवस्था को बदल सकते हैं

सदियों से, पौधे दिन के उजाले, प्रकाश संश्लेषण और सूर्य की प्राकृतिक लय से जुड़े रहे हैं। अब, चीन में शोधकर्ताओं ने अंधेरे के बाद चमकने में सक्षम पौधों का निर्माण करके एक ऐसा कदम उठाया है जो विज्ञान कथा से लिया गया लगता है। इसमें जैव प्रौद्योगिकी, सामग्री विज्ञान और संयंत्र इंजीनियरिंग जैसी जटिल प्रौद्योगिकियां शामिल हैं, और इसका उपयोग जीवित प्राणियों को बनाने के लिए किया जाता है जो बिजली के किसी भी कृत्रिम स्रोत की अनुपस्थिति में चमकते हैं। हालाँकि फिल्म ‘अवतार’ में पेंडोरा ग्रह जैसे चमकते जंगल काल्पनिक हो सकते हैं, बायोलुमिनसेंट परिदृश्य वास्तविकता के करीब आ रहे हैं। आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किए गए फूलों से लेकर रिचार्जेबल ल्यूमिनसेंट रसीला तक, ये नवाचार आधुनिक शहरों में रहने वाले बुनियादी ढांचे की भविष्य की भूमिका के बारे में महत्वपूर्ण सवाल उठाते हुए टिकाऊ प्रकाश व्यवस्था, शहरी डिजाइन और पर्यावरण प्रौद्योगिकी के लिए नई संभावनाएं खोल रहे हैं। जैसे-जैसे शोध आगे बढ़ रहा है, ये स्व-रोशनी वाले पौधे एक दिन सार्वजनिक स्थानों पर ऊर्जा की खपत को कम कर सकते हैं, साथ ही सूर्यास्त के बाद मनुष्यों के प्राकृतिक पर्यावरण के साथ बातचीत करने के तरीके को भी बदल सकते हैं।

कैसे चीनी वैज्ञानिकों ने बिना बिजली के चमकने वाले पौधों का निर्माण किया

सबसे महत्वाकांक्षी प्रयासों में से एक का नेतृत्व चीनी जैव प्रौद्योगिकी शोधकर्ताओं ने किया है, जिन्होंने पौधों की कोशिकाओं में जुगनू और प्राकृतिक रूप से चमकदार कवक से प्राप्त बायोल्यूमिनसेंट मार्ग पेश किए हैं, उन्होंने ऐसे पौधों को इंजीनियर किया है जो पौधों की अपनी चयापचय प्रणालियों में एक विशिष्ट फंगल बायोल्यूमिनसेंस मार्ग (एफबीपी) को एकीकृत करके स्वायत्त रूप से चमकते हैं। संशोधित पौधे बाहरी विद्युत शक्ति पर निर्भर होने के बजाय अपनी जैविक प्रक्रियाओं के हिस्से के रूप में एक नरम चमक उत्सर्जित करते हैं। निकोटियाना टैबैकम (तंबाकू), अरेबिडोप्सिस थालियाना, डहलिया पिनाटा, रोजा रूबिगिनोसा (गुलाब), कैथरैन्थस रोजियस (मेडागास्कर पेरिविंकल), पेटुनिया हाइब्रिडा (पेटुनिया) सहित 6 से अधिक प्रजातियों को कथित तौर पर दृश्य प्रकाश उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर किया गया है।शोधकर्ताओं के अनुसार, लक्ष्य नवीनता से कहीं आगे तक फैला हुआ है। बायोलुमिनसेंट पौधे अंततः पार्कों, सार्वजनिक उद्यानों और पर्यटन स्थलों में कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था पर निर्भरता को कम करके कम ऊर्जा वाले शहरी वातावरण में योगदान दे सकते हैं। प्रौद्योगिकी स्वाभाविक रूप से होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करती है जो संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करती है, जुगनू और चमकते कवक द्वारा उपयोग की जाने वाली तंत्र के समान।यह अवधारणा पौधों के बायोलुमिनेसेंस में पहले की सफलताओं पर आधारित है, जिसमें फंगल बायोलुमिनसेंट सिस्टम भी शामिल है, जो आत्मनिर्भर प्रकाश-उत्पादक चक्र के हिस्से के रूप में कैफिक एसिड का उपयोग करता है, जो पौधों में पहले से ही मौजूद एक यौगिक है।

अंधेरे में चमकने वाले रिचार्जेबल रसीलों के पीछे की सफलता

‘मैटर’ पत्रिका में छपे एक अन्य शोध पत्र में दिखाया गया कि कैसे एक नए तरीके का इस्तेमाल किया गया। वैज्ञानिकों से झेजियांग विश्वविद्यालय माइक्रोमीटर आकार के फॉस्फोरस का उपयोग करके दुनिया का पहला बहुरंगा ल्यूमिनसेंट रसीला विकसित किया गया जो प्रकाश द्वारा चार्ज होने के बाद संग्रहीत प्रकाश उत्सर्जित करता है। बायो-ल्यूमिनेसेंस के विपरीत, जहां जीवित जीव प्रकाश उत्पन्न करते हैं, पहले मामले में, फॉस्फोर कण सूरज की रोशनी और एलईडी के संपर्क में आने पर चार्ज हो जाते हैं और फिर उनमें संग्रहीत प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।चार्जिंग के बाद दो घंटे की रोशन अवधि के साथ हरा, लाल, नीला और बैंगनी उत्सर्जन उत्पन्न हुआ। वैज्ञानिकों ने 56 चमकदार रसीलों की एक दीवार बनाई जिससे अंधेरे परिस्थितियों में पाठ पढ़ने के लिए पर्याप्त रोशनी पैदा हुई।अध्ययन में ‘फंगल बायोलुमिनसेंस मार्ग का उपयोग करके स्वायत्त रूप से ल्यूमिनसेंट पौधों की इंजीनियरिंग करना‘, शोधकर्ताओं ने लिखा:“हमने सामग्री इंजीनियरिंग के माध्यम से जीवित पौधों में बहुरंगी और एकसमान चमक पैदा की।”अध्ययन से पता चला कि जीवित पौधे सामान्य विकास और शारीरिक गतिविधि को बनाए रखते हुए नवीकरणीय प्रकाश-भंडारण प्रणाली के रूप में कार्य कर सकते हैं।

क्या जीवित पौधे भविष्य की स्ट्रीटलाइट बन सकते हैं?

चमकते पौधों को लेकर उत्साह के बावजूद, पारंपरिक प्रकाश व्यवस्था के बुनियादी ढांचे को बदलने से पहले महत्वपूर्ण चुनौतियाँ बनी हुई हैं। विभिन्न सजावटी और वुडी पौधों में चमक पथ के स्थिर कार्यान्वयन की अनुमति देने के लिए शोधकर्ता “कट-डिप-बडिंग” और डे नोवो मेरिस्टेम इंडक्शन जैसे ऊतक-संस्कृति-मुक्त परिवर्तन विधियों का विकास कर रहे हैं। वर्तमान बायोलुमिनसेंट पौधे आधुनिक एलईडी की तुलना में अपेक्षाकृत कम प्रकाश स्तर उत्सर्जित करते हैं, और शोधकर्ता चमक, दक्षता और दीर्घकालिक स्थिरता में सुधार पर काम करना जारी रखते हैं। हालांकि इन पौधों को वर्तमान में “जीवित प्रकाश कला” या सजावटी परिवेश प्रकाश व्यवस्था के रूप में देखा जाता है, अंतिम लक्ष्य टिकाऊ शहरी “वृक्ष प्रकाश” के रूप में काम करने के लिए उनकी तीव्रता को बढ़ाना है जो पारंपरिक विद्युत ग्रिड को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित कर सकता है।फिर भी, वैज्ञानिक विशिष्ट अनुप्रयोगों में पर्याप्त संभावनाएं देखते हैं। भविष्य के उपयोगों में प्रबुद्ध वनस्पति उद्यान, कम ऊर्जा वाली परिदृश्य प्रकाश व्यवस्था, टिकाऊ पर्यटन आकर्षण, पर्यावरण निगरानी प्रणाली और सजावटी शहरी वास्तुकला शामिल हो सकते हैं। कुछ शोधकर्ता यह भी मानते हैं कि जीवित प्रकाश स्रोत जैविक प्रणालियों को सीधे शहर के डिजाइन में एकीकृत करके कार्बन-कटौती रणनीतियों में योगदान दे सकते हैं।जो एक समय पूरी तरह से सिनेमाई प्रतीत होता था वह तेजी से गंभीर वैज्ञानिक अनुसंधान का क्षेत्र बनता जा रहा है। यद्यपि अवतार के प्रतिद्वंद्वी जंगलों की चमक अभी भी दूर की कौड़ी है, इंजीनियर्ड ल्यूमिनसेंट पौधों का उद्भव दर्शाता है कि कैसे जैव प्रौद्योगिकी में प्रगति जीवित जीवों और कार्यात्मक प्रौद्योगिकी के बीच की सीमा को नया आकार दे रही है।