मगरमच्छ जैसा लचीला इलेक्ट्रॉनिक त्वचा बनाया

• यह दरअसल एक संवेदनशील प्रेशर सेंसर है

• मगरमच्छ की त्वचा के गुण नकल किये गये

• यह खिंचाव सहते हुए भी सही काम करता है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः हम मगरमच्छ की त्वचा के बारे में यह जानते हैं कि यह काफी मजबूत होता है। उसके ऊपर उभरे हुए हिस्से होते हैं, जो उसे किसी दूसरे जलज प्राणी के हमले से बचाते भी हैं। अब इसी के जैसा एक इलेक्ट्रॉनिक चमड़ा विकसित किया गया है। यह अपाहिज रोगियों के पुनर्वास, स्वास्थ्य देखभाल, कृत्रिम अंगों और रोबोटिक्स सहित विभिन्न क्षेत्रों के लिए कई इंद्रियों के साथ काम करने में सक्षम माना गया है।

इस तकनीक में खास बात यह है कि यह एक खींचा जा सकने वाला यानी स्ट्रेचेबल प्रेशर सेंसर है, जो विभिन्न प्रकार के स्पर्श और दबाव का पता लगा सकता है। हाल ही में, कोरिया में पोसटेक और उल्सान विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक संयुक्त टीम ने हाल ही में मगरमच्छ की त्वचा से प्रेरणा पाकर ऐसा ही स्ट्रेचेबल प्रेशर सेंसर बनाकर एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है।

यह अध्ययन विज्ञान और आईसीटी मंत्रालय के तहत कोरिया के राष्ट्रीय अनुसंधान फाउंडेशन और शिक्षा मंत्रालय के तहत विश्वविद्यालयों के कार्यक्रम में प्रमुख अनुसंधान संस्थानों के सहयोग से आयोजित किया गया था। शोध परिणामों को रेखांकित करने वाला पेपर स्माल के कवर पर चित्रित किया गया था।

अनुसंधान के पीछे की टीम का नेतृत्व पोसटेक में केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर किलवोन चो, डॉ. गिवोन ली और डॉ. उल्सान। उन्होंने मगरमच्छ की त्वचा के अनूठे संवेदी अंग से प्रेरणा ली और माइक्रोडोम और झुर्रीदार सतहों के साथ प्रेशर सेंसर विकसित किए। इसके परिणाम की अच्छी तरह जांच भी कर ली गयी है।

हम जानते हैं कि मगरमच्छ पानी में अधिकांश समय डूबा रहता है। वह पानी के ऊपर अपने शिकार का पता भी छोटी तरंगों को महसूस कर लेता है। यह क्षमता उनकी त्वचा पर स्थित एक अविश्वसनीय रूप से परिष्कृत और संवेदनशील संवेदी अंग द्वारा संभव बनाई गई है। यह चमड़ा गोलाकार संवेदी उभारों से बना होता है जो उनके बीच झुर्रीदार हिंजों के साथ दोहराए गए पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं।

जब मगरमच्छ अपने शरीर को हिलाता है, तो टिका ख़राब हो जाता है, जबकि संवेदी भाग यांत्रिक विकृति से अप्रभावित रहता है, जिससे मगरमच्छ को तैरते या पानी के नीचे शिकार करते समय बाहरी उत्तेजनाओं के प्रति संवेदनशीलता का एक असाधारण स्तर बनाए रखने में मदद मिलती है।

अत्यधिक खिंचाव वाले दबाव संवेदक को विकसित करने के लिए अनुसंधान दल ने मगरमच्छ के संवेदी अंग की संरचना और कार्य की सफलतापूर्वक नकल की है। लंबे या छोटे नैनोवायरों वाली नाजुक झुर्रियों के साथ एक गोलार्द्ध इलास्टोमेरिक बहुलक का आविष्कार करके, उन्होंने एक ऐसा उपकरण बनाया है जो वर्तमान में उपलब्ध दबाव सेंसर से बेहतर प्रदर्शन करता है। जबकि अन्य सेंसर यांत्रिक विकृति के अधीन होने पर संवेदनशीलता खो देते हैं, यह नया सेंसर एक या दो अलग-अलग दिशाओं में खिंचने पर भी अपनी संवेदनशीलता बनाए रखता है।

इसकी सतह पर महीन झुर्रियों वाली संरचना के लिए धन्यवाद, सेंसर महत्वपूर्ण विरूपण के अधीन होने पर भी दबाव के प्रति उच्च संवेदनशीलता बनाए रख सकता है। जब एक बाहरी यांत्रिक बल लगाया जाता है, तो झुर्रीदार संरचना प्रकट होती है, जो लागू दबाव का पता लगाने के लिए जिम्मेदार गोलार्द्ध संवेदन क्षेत्र पर तनाव को कम करती है।

यह तनाव में कमी सेंसर को विकृति के तहत भी अपनी दबाव संवेदनशीलता को बनाए रखने में सक्षम बनाती है। नतीजतन, नया सेंसर दबाव के प्रति असाधारण संवेदनशीलता प्रदर्शित करता है, भले ही एक दिशा में एक सौ प्रतिशत तक और दो अलग-अलग दिशाओं में पचास प्रतिशत तक फैला हो।

अनुसंधान दल ने विविध अनुप्रयोगों के साथ पहनने योग्य उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त स्ट्रेचेबल प्रेशर सेंसर विकसित किया है। इसके प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक प्लास्टिक मगरमच्छ पर सेंसर लगाया और इसे पानी में डुबो दिया।

दिलचस्प बात यह है कि घुड़सवार सेंसर छोटी जल तरंगों का पता लगाने में सक्षम था, जो मगरमच्छ के संवेदी अंग की संवेदन क्षमताओं की सफलतापूर्वक नकल करता था। टीम का नेतृत्व करने वाले प्रोफेसर चो ने बताया कि यह एक पहनने योग्य प्रेशर सेंसर है, जिसे हम इलेक्ट्रॉनिक चमड़ा मान सकते हैं।

यह तनाव के बावजूद दबाव का प्रभावी ढंग से पता लगाता है। उन्होंने कहा, इसका उपयोग विविध अनुप्रयोगों जैसे प्रोस्थेटिक्स के दबाव सेंसर, सॉफ्ट रोबोटिक्स की इलेक्ट्रॉनिक त्वचा, वीआर, एआर और मानव-मशीन इंटरफेस के लिए किया जा सकता है।