शैवाल से वैज्ञानिक उपयोग का सामान बनाने में कामयाबी

• धरती का प्राचीन जीवन है यह एल्गी

• पेरोवस्काइट्स खास आणविक संरचना वाले हैं

• ड्रेसडेन के प्रयोगशाला में इस पर काम किया गया

राष्ट्रीय खबर

रांचीः शैवाल के बारे में हम स्कूली किताबों में यह पढ़ते आये हैं कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के क्रम में वह सबसे ऊपर है। दूसरी तरफ हम यह भी जानते हैं कि पेरोवस्काइट्स  ऐसी सामग्रियां हैं जो अपने उल्लेखनीय विद्युत, ऑप्टिकल और फोटोनिक गुणों के कारण अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए तेजी से लोकप्रिय हैं।

पेरोवस्काइट्स सामग्री में सौर ऊर्जा, संवेदन और पता लगाने, फोटोकैटलिसिस, लेजर और अन्य के क्षेत्र में क्रांति लाने की क्षमता है। पेरोवस्काइट्स  के गुणों को उनके क्रिस्टल संरचना के वितरण और मूल रासायनिक संरचना और आंतरिक वास्तुकला को बदलकर विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए ट्यून किया जा सकता है।

फिलहाल, इन गुणों को प्रभावित करने की क्षमता बड़े पैमाने पर निर्माण विधियों द्वारा सीमित है। टीयू ड्रेसडेन में वैज्ञानिकों की एक टीम इन एकल-कोशिका वाले जीवों यानी शैवाल से अद्वितीय नैनो-आर्किटेक्चर और क्रिस्टल गुणों के साथ पेरोवस्काइट्स बनाने में सफलता हासिल की है।

इस शोध के बारे में बताया गया है कि इस एककोशिकीय जीवों ने तापमान, पीएच और यांत्रिक तनाव जैसे पर्यावरणीय कारकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए सैकड़ों लाखों वर्षों में प्रतिक्रिया दी है। नतीजतन, उनमें से कुछ पूरी तरह अद्वितीय बायोमटेरियल्स का उत्पादन करने के लिए विकसित हुए हैं जो प्रकृति के लिए विशिष्ट हैं।

इगोर ज़्लोटनिकोव, बी क्यूब – सेंटर फॉर मॉलिक्यूलर बायोइंजीनियरिंग में अनुसंधान समूह के नेता ने इस बारे में जानकारी दी है। उन्होंने ही इस शोद का नेतृत्व किया। उनके मुताबिक जीवित जीवों द्वारा गठित खनिज अक्सर संरचनात्मक और क्रिस्टलोग्राफिक विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं जो वर्तमान सिंथेटिक विधियों द्वारा प्रदान की जाने वाली उत्पादन क्षमताओं से कहीं अधिक हैं।

इस टीम ने एल. ग्रैनिफेरा पर ध्यान केंद्रित किया, एक प्रकार का शैवाल जो गोले बनाने के लिए कैल्साइट का उपयोग करता है। उनके गोलाकार गोले में एक अद्वितीय क्रिस्टल वास्तुकला होती है। क्रिस्टल रेडियल रूप से होते हैं जिसका अर्थ है कि वे गोले के केंद्र से बाहर की ओर फैलते हैं। डॉ. ज़्लोटनिकोव कहते हैं कि पेरोवस्काइट्स की वर्तमान निर्माण विधियाँ इस तरह की सामग्री को कृत्रिम रूप से बनाने में सक्षम नहीं हैं।

हालांकि हम मौजूदा प्राकृतिक संरचनाओं को कार्यात्मक सामग्रियों में बदलने की कोशिश कर सकते हैं। शैवाल के प्राकृतिक खनिज गोले को कार्यात्मक पेरोवस्काइट्स में बदलने के लिए, टीम को केल्साइट में रासायनिक तत्वों को बदलना पड़ा। ऐसा करने के लिए, उन्होंने एम्स्टर्डम में एएमओएलएफ संस्थान में अपने सहयोगियों द्वारा विकसित एक विधि को अपनाया।

परिवर्तन के दौरान, वैज्ञानिक सामग्री के रासायनिक श्रृंगार को बदलकर विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल आर्किटेक्चर का उत्पादन करने में सक्षम थे। इस तरह, वे अपने इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल गुणों को ठीक कर सकते हैं। कैल्साइट के गोले को आयोडीन, ब्रोमाइड, या क्लोराइड के साथ लेड हैलाइड्स में परिवर्तित करके, टीम कार्यात्मक पेरोवस्काइट्स बना सकती है जो केवल लाल, हरे या नीले प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए अनुकूलित हैं।

इससे पहली बार यह दिखा कि एकल-कोशिका जीवों द्वारा उत्पादित खनिजों को तकनीकी रूप से प्रासंगिक कार्यात्मक सामग्रियों में परिवर्तित किया जा सकता है। प्रकृति के साथ प्रतिस्पर्धा करने के बजाय, हम उन विकासवादी अनुकूलन के वर्षों का लाभ उठा सकते हैं जिनसे वे लाखों वर्षों से गुजर रहे हैं।

उनकी टीम द्वारा विकसित विधि को बढ़ाया जा सकता है, उद्योग के लिए अद्वितीय आकार और क्रिस्टलोग्राफिक गुणों के साथ कार्यात्मक सामग्री का उत्पादन करने के लिए शैवाल और कई अन्य कैल्साइट बनाने वाले एकल-कोशिका वाले जीवों का लाभ उठाने की संभावना को खोलना। इस पेरोवस्काइट्स के इस किस्म के निर्माण का दूसरा और महत्वपूर्ण अर्थ यह है कि अति सुक्ष्म यानी नैनो स्केल पर पेरोवस्काइट्स आधारित संरचनाओं का निर्माण अब किया जा सकेगा। इससे खास तौर पर इलेक्ट्रानिक्स की दुनिया में काफी कुछ बदल सकता है।