कॉकरोच पहले से ही पृथ्वी की कुछ सबसे कठिन परिस्थितियों में जीवित रहने के लिए प्रसिद्ध हैं, लेकिन वैज्ञानिकों ने अब उनकी क्षमताओं को और भी आगे बढ़ा दिया है। शोधकर्ताओं ने रिमोट-नियंत्रित कॉकरोचों को लघु ऑक्सीजन-आपूर्ति करने वाले सूट के साथ फिट करके तीन घंटे तक पानी के भीतर चलने में सक्षम विकसित किया है। असामान्य तकनीक एक दिन आपातकालीन टीमों को बाढ़ वाली इमारतों की खोज करने, खतरनाक भूमिगत बुनियादी ढांचे का निरीक्षण करने और यहां तक कि भविष्य के अंतरिक्ष अन्वेषण में योगदान करने में मदद कर सकती है। कीड़ों को छोटे रोबोटों से बदलने के बजाय, शोधकर्ताओं ने तिलचट्टे की प्राकृतिक गतिशीलता को हल्के इलेक्ट्रॉनिक्स और एक अभिनव श्वास प्रणाली के साथ जोड़ दिया, जिससे एक नई प्रकार की बायोहाइब्रिड मशीन बनाई गई जो उन स्थानों तक पहुंचने के लिए डिज़ाइन की गई है जहां मनुष्य और पारंपरिक रोबोट अक्सर नहीं पहुंच सकते हैं।
कैसे वैज्ञानिकों ने कॉकरोच को पानी के अंदर खोजकर्ता में बदल दिया
यह शोध सिंगापुर में नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी और जापान में वासेदा यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था। उन्होंने जीवित मेडागास्कर फुफकारने वाले तिलचट्टे का इस्तेमाल किया, एक ऐसी प्रजाति जो अपनी ताकत, लचीलेपन और संकीर्ण स्थानों में घुसने की क्षमता के लिए जानी जाती है।कीड़े पहले से ही छोटे इलेक्ट्रॉनिक बैकपैक्स से लैस थे जो शोधकर्ताओं को कोमल विद्युत उत्तेजना का उपयोग करके दूर से उनकी गतिविधियों का मार्गदर्शन करने की अनुमति देते थे। ये उपकरण हर गतिविधि को नियंत्रित नहीं करते हैं. इसके बजाय, वे दिशात्मक संकेत प्रदान करते हैं जबकि तिलचट्टे अपनी मांसपेशियों और प्रवृत्ति का उपयोग करके चलते रहते हैं।नवीनतम सफलता एक हल्की पानी के अंदर सांस लेने की प्रणाली को जोड़ना थी जो कीड़ों को सतह के नीचे सामान्य से अधिक समय तक सक्रिय रहने की अनुमति देती है।
छोटा ऑक्सीजन सूट जो उन्हें सांस लेने में मदद करता है
मछली के विपरीत, तिलचट्टे पानी के भीतर सांस नहीं ले सकते। वे अपने शरीर में छोटे-छोटे छिद्रों पर भरोसा करते हैं जिन्हें स्पाइराक्ल्स कहा जाता है, जो आम तौर पर हवा से ऑक्सीजन खींचते हैं।इस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक लघु 3डी-मुद्रित सूट डिजाइन किया जो एक छोटे जीवन-समर्थन प्रणाली की तरह काम करता है। डिवाइस में एक वॉटरप्रूफ हाउसिंग, एक कॉम्पैक्ट ऑक्सीजन जनरेटर और कॉकरोच के स्पाइराकल्स से सीधे जुड़े चार सिलिकॉन ट्यूब शामिल हैं।संपीड़ित ऑक्सीजन को संग्रहीत करने के बजाय, सूट हाइड्रोजन पेरोक्साइड और मैंगनीज डाइऑक्साइड के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से ऑक्सीजन का उत्पादन करता है। फिर ऑक्सीजन को सीधे कीट के श्वसन तंत्र में पहुंचाया जाता है, जिससे वह पानी में डूबे रहने के दौरान भी सांस लेना जारी रख सकता है।
तीन घंटे तक पानी के अंदर चलना
प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला है कि उपयुक्त तिलचट्टे पानी के भीतर तीन घंटे तक रह सकते हैं, जबकि जलमग्न वातावरण में चलना जारी रख सकते हैं।श्वसन प्रणाली संलग्न होने पर भी, कीड़े लगभग अपनी सामान्य गति से चलते रहे। शोधकर्ताओं ने पानी के अंदर की गति लगभग 78.4 मिलीमीटर प्रति सेकंड मापी, जो ज़मीन पर उनकी गति से थोड़ी ही धीमी है।परिणाम दर्शाते हैं कि हल्की श्वास प्रणाली तिलचट्टों की प्राकृतिक गतिशीलता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करती है।
वैज्ञानिकों ने छोटे रोबोट की जगह कॉकरोच को क्यों चुना?
ऐसे लघु रोबोट बनाना जो मलबे, संकीर्ण दरारों और बाढ़ वाले स्थानों के माध्यम से कुशलतापूर्वक चल सकें, एक बड़ी इंजीनियरिंग चुनौती बनी हुई है।तिलचट्टे में पहले से ही उनमें से कई क्षमताएँ स्वाभाविक रूप से मौजूद होती हैं। उन्हें बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, वे बाधाओं पर चढ़ सकते हैं, तंग अंतरालों को पार कर सकते हैं और समान आकार के बैटरी चालित रोबोटों की तुलना में कहीं अधिक समय तक काम कर सकते हैं।क्योंकि वे जीवित जीव हैं, वे बड़ी बैटरियों या जटिल मोटरों की आवश्यकता को दूर करते हुए, खाकर भी खुद को ऊर्जा प्रदान करते हैं।
उन स्थानों की खोज करना जहाँ मनुष्य नहीं पहुँच सकते
प्रौद्योगिकी को आपदा प्रतिक्रिया को ध्यान में रखकर विकसित किया जा रहा है।बाढ़, भूकंप या इमारत गिरने के बाद, जीवित बचे लोग बचाव टीमों के प्रवेश के लिए बहुत छोटे या खतरनाक स्थानों में फंस सकते हैं। रिमोट-नियंत्रित कॉकरोच लघु कैमरे और पर्यावरण सेंसर ले जाते समय जलमग्न सुरंगों, ढही हुई संरचनाओं या संकीर्ण अंतरालों से रेंग सकते हैं।भविष्य के संस्करणों में शरीर की गर्मी, गति या मानव श्वास से कार्बन डाइऑक्साइड को महसूस करने में सक्षम डिटेक्टर भी शामिल हो सकते हैं, जिससे बचावकर्ताओं को जीवित बचे लोगों का अधिक तेज़ी से पता लगाने में मदद मिलेगी।आपातकालीन प्रतिक्रिया से परे, कीड़े भूमिगत पाइपलाइनों, सीवर सिस्टम, बाढ़ वाले उपयोगिता गलियारों और अन्य खतरनाक बुनियादी ढांचे का निरीक्षण कर सकते हैं जहां पारंपरिक रोबोट काम करने के लिए संघर्ष करते हैं।
क्या ये कीड़े एक दिन मंगल ग्रह का पता लगा सकते हैं?
हालाँकि आपदा प्रतिक्रिया तात्कालिक लक्ष्य है, शोधकर्ताओं का मानना है कि प्रौद्योगिकी को अंततः और भी कठोर वातावरण के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।प्रोफेसर हिरोताका सातो ने सुझाव दिया है कि इन बायोहाइब्रिड कीड़ों की भविष्य की पीढ़ियों को अधिक उन्नत पर्यावरणीय सूट से लैस किया जा सकता है जो कम ऑक्सीजन या चरम स्थितियों में काम करने में सक्षम हैं, जिसमें मंगल जैसे ग्रहीय वातावरण भी शामिल हैं।हालांकि इस तरह के मिशन एक दीर्घकालिक दृष्टिकोण बने हुए हैं, अध्ययन दर्शाता है कि इंजीनियरिंग के साथ जीव विज्ञान का संयोजन कैसे जीवित जीवों की क्षमताओं का विस्तार कर सकता है जो एक बार विज्ञान कथा तक ही सीमित थे।
बायोहाइब्रिड प्रौद्योगिकी के लिए एक नई दिशा
अंडरवाटर कॉकरोच परियोजना बायोहाइब्रिड रोबोटिक्स के बढ़ते क्षेत्र में एक और कदम का प्रतिनिधित्व करती है, जहां जीवित जीवों को उनकी प्राकृतिक क्षमताओं से परे कार्य करने के लिए लघु इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के साथ जोड़ा जाता है।खरोंच से छोटे रोबोट बनाने की कोशिश करने के बजाय, वैज्ञानिक लाखों वर्षों के विकास को आधार के रूप में उपयोग कर रहे हैं और सावधानीपूर्वक डिज़ाइन की गई तकनीक को जोड़ रहे हैं जहां इसकी सबसे अधिक आवश्यकता है। यदि दृष्टिकोण आगे बढ़ता रहा, तो ये छोटे पानी के नीचे के खोजकर्ता दुनिया के कुछ सबसे चुनौतीपूर्ण वातावरणों में भविष्य के बचाव कार्यों, बुनियादी ढांचे के निरीक्षण और वैज्ञानिक मिशनों में मूल्यवान भागीदार बन सकते हैं।
