बायोमिमिक्री आणि ग्राहकोपयोगी उत्पादने

रंजना मंत्री

माणसाचा पहिला गुरू म्हणजे आपली आई. पण माणसाने निसर्गाकडून इतक्या गोष्टी शिकलेल्या आहेत की, त्याला विद्यापीठच म्हणावे लागेल. मुंबई ग्राहक पंचायतीच्या एका वेबिनारमध्ये डॉ. मानसी राजाध्यक्ष यांनी यावर बराच प्रकाश टाकला. मिमिक्री म्हणजे हुबेहूब दिसण्याची केलेली नक्कल. निसर्गात स्वसंरक्षण आणि भक्ष्य मिळवणे ही महत्त्वाची आव्हाने प्राण्यांपुढे असतात. ती पेलण्यासाठी ते नक्कल करतात. हुबेहूब गवतासारखे किंवा पानांसारखे दिसणारे कीटक, इतरांना घाबरवण्यासाठी मोठ्या डोळ्यांसारखी नक्षी असणारी फुलपाखरे, कीटकासारखे दिसणारे शेपटीचे टोक असणारे साप ही सर्व याचीच उदाहरणे आहेत. मानवाने या मिमिक्रीचा खोलात जाऊन अभ्यास केला आणि स्वतःसमोरील आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी ग्राहकोपयोगी उत्पादने तयार केली. त्यातूनच ‘बायोमिमिक्री’ या विज्ञान शाखेचा उदय झाला तरी बायोमिमिक्री हे तंत्रज्ञान सहा हजार वर्षे इतके प्राचीन आहे. १२९६ साली फ्लोरेन्स येथे चर्चचे बांधकाम घुमटापर्यंत येऊन थांबले. कुठल्याही खांबाचा आधार न देता, टिकाऊ घुमट कसा उभारायचा हे आव्हान होते. तेव्हा फिलिप ब्रुनेलेस्सी या सोनाराने केलेल्या एका पक्षाच्या अंड्याच्या कवचाच्या सखोल अभ्यासातून हा घुमट बांधण्यात आला. आजही हे चर्च मोठ्या दिमाखात उभे आहे. लिओनार्दो द व्हिन्सी हा आपल्याला सुप्रसिद्ध चित्रकार (मोनालिसा फेम) म्हणून माहित आहे. पण त्याचबरोबर तो वैज्ञानिक, गणिततज्ज्ञ होता. १४८० साली वटवाघूळाच्या पंखाच्या निरीक्षणातून त्याने विमानाची पहिली संकल्पना मांडली. पुढे १९०३ साली राइट बंधूंनी प्रत्यक्ष विमान बनवले. जॉर्ज या नेव्हल ऑफिसरने डॉल्फिन माश्यावरून होडी, तर इजिप्तच्या सम्राटांनी डोंगरांच्या प्रेरणेतून पिरॅमिड बांधले. जॉर्ज द मेस्ट्रल यांनी आपल्या कुत्र्याला जंगलात फिरायला नेले असता, कुत्रा झुडपात शिरला. त्याच्या केसात एका विशिष्ट झाडाच्या काटेरी बिया चिकटल्या. त्या काढताना बरीच गुंतागुंत झाली. याच प्रसंगातून अत्यंत उपयोगी उत्पादन ‘वेलक्रो’चा शोध लागला. बायोमिमिक्रीचे सर्वात प्रसिद्ध उदाहरण म्हणजे जपानने बनवलेली, नावाप्रमाणेच प्रचंड गतिमान बुलेट ट्रेन; परंतु ट्रेन बोगद्यातून जाताना मात्र कानठळ्या बसणारा आवाज करी. यामुळे या प्रोजेक्टला यशस्वी म्हणता येतं नव्हते. टेक्नोलॉजी व इंजिनीअर्सच्या पुढ्यात पुन्हा एक आव्हान उभं राहिलं. यावेळी किंगफिशर पक्षाचे उदाहरण उपयोगी पडले. हा पक्षी झाडावरून पाण्यात वेगाने झेप घेताना किंचितही पाणी न उडवता अलगदपणे मासा पकडतो. या निरीक्षणातून बुलेट ट्रेनच्या रचनेत बदल करून तोंडाकडचा आकार अत्यंत निमुळता करण्यात आला आणि कानठळ्या बसणारा आवाज बंद झाला. विशेष म्हणजे या बदलामुळे इंधनही १५%ने कमी वापरावं लागलं व वेगही १०% ने वाढला.

‘व्हिनस फ्लॉवर बास्केट’ हा नावाप्रमाणेच दिसणारा समुद्राच्या तळाशी खडकाला चिकटून रहाणारा प्राणी, नैसर्गिक गाळणी प्रक्रियेसाठी उत्कृष्ट उदाहरण ठरला. त्याच्या स्पंजासारख्या सच्छिद्र शरीरात फक्त अन्न म्हणून लागणारे बारीक किटक घेऊन पाणी आत शिरते. पाण्याचे उत्तमप्रकारे वहन होऊन नंतर ते वरच्या उघड्या भागातून बाहेर फेकले जाते. यावरूनच लंडनमध्ये २००३ साली ‘गरकीन’ टॉवर बांधला गेला. कुठेही कोनाकार नसल्याने, गोलाकार बांधलेल्या या टॉवरमध्ये सूर्यप्रकाश सर्वांना मिळतो, उत्कृष्ट वायूविजन होते.

१९९६ साली झिंबाब्वे येथील ग्रीन बिल्डिंग, इस्टगेट शॉपिंग सेंटर पर्यावरणस्नेही, उर्जेची व पैशांची बचत करणारी असावी, असे आर्किटेक्टच्या पुढ्यात आव्हान ठेवण्यात आले. यासाठी उपयोगी पडली ती वाळवीच्या घरांची रचना. जशी वाळवीच्या उंच बिळात छिद्रातून शिरलेली हवा खालून गोलाकार फिरत फिरत वर जाते व वरील भोकातून बाहेर पडते. त्याच धर्तीवर या मॉलमध्ये एसी न लावता नैसर्गिकरीत्या हवेचे तापमान नियंत्रित केले जाते.

समुद्रातील एका जातीचे छोटे मासे हजारोंच्या संख्येने, एकमेकांवर न आपटता गोलाकार पोहत असतात. एकमेकांच्या गतीचा फायदा होऊन ऊर्जेची बचत होते. हाच अभ्यास पवनचक्क्या उभारणीत, प्रत्येक पवनचक्कीला मिळणारा वारा अडणार नाही, यासाठी करता आला. कोळी जंगलात भक्ष्य मिळविण्यासाठी मोठाली जाळी विणतात. जाळ्याच्या धाग्यांवर असलेल्या नैसर्गिक थरामुळे सूर्यप्रकाशातील अतिनील किरणे परावर्तित होतात. यामुळे पक्षी जवळ फिरकत नाहीत व जाळ्याची नासधूस होत नाही. या संशोधनाचा उपयोग उंच इमारतीच्या काचा बनवताना करण्यात आला, ज्यामुळे उडताना काचेवर आपटून, मरणाऱ्या पक्षांचे प्रमाण कमी झाले.

कार्बनडायऑक्साइड उत्सर्जनाचे प्रमाण ८०%ने कमी व्हावे, शाश्वत जीवन शैलीतून मानवी विकास निर्देशांकात वाढ व्हावी, यासाठी बायोमिमिक्री हे तंत्रज्ञान अशी उद्दिष्टे पूर्ण करण्यासाठी प्रयत्नशील आहे. कमळाच्या पानावरील विशिष्ट थरामुळे त्यावर पाणी चिकटत नाही व घरंगळून पडताना पान स्वच्छ होते. प्लास्टिकचा वापर कमी करण्यासाठी असा थर गाडीच्या काचा, कपडे यावर लावता येईल का? समुद्राच्या तळाशी असलेला कोरल कार्बनडायऑक्साइड शोषून घेऊन मजबूत बांधकाम करतात. अशाच विटा बनवून सिमेंटमुळे होणारे प्रदूषण कमी करता येतील का? महाकाय वृक्ष वाढत असताना त्यांची भार तोलण्याची ताकद दिवसेंदिवस वाढत जाते. याचप्रमाणे पुलांची ताकद वाढवता येईल का? शार्क माशाच्या कातडीवरील विशिष्ट प्रकारच्या थरामुळे त्याला सूक्ष्म बॅक्टेरिया चिकटत नाहीत. असाच थर हॉस्पिटलमधील उपकरणे इ.वर दिला, तर जंतुनाशकांचा वापर कमी करता येईल का? जमिनीतील पाणी गुरूत्वाकर्षणावर मात करत झाडाच्या मुळापासून शेंड्यापर्यंत पोहोचवलं जातं. तशाच प्रकारे उंच इमारतीतील खालच्या टाकीतलं पाणी वॉलपेपर पेपरच्या सहाय्याने वरच्या मजल्यावर पोहोचवता येईल का? वाळवंटातील एक प्रकारचा किटक पाण्याची गरज भागवण्यासाठी शरीरावरील छिद्रातून हवेतील बाष्प शोषून घेऊन शरीरात साठवून ठेवतो. असे बाष्प शोषणारे महाकाय पडदे बनवून पिण्याच्या पाण्याची गरज भागवता येईल का? अशा उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी बायोमिमिक्री हे तंत्रज्ञान काम करत आहे. त्यांना यश लाभो आणि आपले जीवन सुखकर होवो.

mgpshikshan@gmail.com