వార్తల్లో ఎందుకు ఉంది?
సజీవ మొక్కలను ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లతో (electronic circuits) ఎలా ఏకీకృతం చేయాలో ఇంజనీర్లు మరియు జీవశాస్త్రవేత్తల (biologists) బృందం పరిశోధిస్తోంది. మొక్కలను సెన్సార్లు మరియు యాంటెన్నాలుగా (antennas) మార్చడం ద్వారా, పర్యావరణ పర్యవేక్షణ కోసం తక్కువ-ధర, స్వయం-శక్తితో (self-powered) పనిచేసే పరికరాలను సృష్టించాలని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. “Cyborg botany” (సైబోర్గ్ బోటనీ) అనే భావన ఇటీవల సాంకేతిక మ్యాగజైన్లలో హైలైట్ చేయబడింది, ఎందుకంటే ఇది జీవశాస్త్రం మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ మధ్య రేఖను అస్పష్టం చేస్తుంది.
నేపథ్యం
Cyborg botany (సైబోర్గ్ బోటనీ) అంటే మొక్కల కణజాలాల (plant tissues) లోపల వాహక పదార్థాలను (conductive materials) పొందుపరచడం, తద్వారా మొక్కలు గ్రహించగలవు మరియు కమ్యూనికేట్ చేయగలవు. గులాబీ కాండం మరియు ఆకుల లోపల పరిశోధకులు వాహక పాలిమర్ (conductive polymer) "వైర్ల" నెట్వర్క్ను పెంచిన మునుపటి పనిపై ఈ భావన నిర్మించబడింది. ఈ వైర్లు మొక్కకు హాని కలిగించకుండా విద్యుత్ సంకేతాలను (electrical signals) తీసుకువెళతాయి. మొక్కలు ఇప్పటికే సూర్యరశ్మిని రసాయన శక్తిగా మారుస్తాయి కాబట్టి, అవి సెన్సార్లు (sensors) మరియు యాక్యుయేటర్లకు (actuators) స్థిరమైన వేదికను అందిస్తాయి.
ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది
- మొక్కల లోపల వాహక పాలిమర్లు (Conductive polymers): ఇంజనీర్లు కత్తిరించిన కాండం లేదా ఆకులలో ద్రవ పాలిమర్ను (liquid polymer) ప్రవేశపెడతారు. మొక్క యొక్క వాస్కులర్ వ్యవస్థ (vascular system) పాలిమర్ను గ్రహిస్తుంది, ఇది సౌకర్యవంతమైన, విద్యుత్ వాహక మార్గాలుగా (electrically conductive pathways) ఘనీభవిస్తుంది.
- సెన్సార్ మరియు యాంటెన్నా విధులు: మొక్క వాహక మార్గాలను కలిగి ఉన్న తర్వాత, ఇది తేమ (humidity) లేదా టచ్ సెన్సార్గా పనిచేస్తుంది. బయో-హైబ్రిడ్ (bio-hybrid) మొక్కలు రేడియో సిగ్నల్లను ప్రసారం చేయడానికి మరియు స్వీకరించడానికి యాంటెన్నాలుగా పనిచేస్తాయని పరిశోధకులు నిరూపించారు.
- బయో-ఫ్రెండ్లీ డిజైన్: సాంప్రదాయ ఎలక్ట్రానిక్స్ వలె కాకుండా, సైబోర్గ్ బోటనీకి బ్యాటరీలు లేదా బాహ్య శక్తి అవసరం లేదు. మొక్కలు కిరణజన్య సంయోగక్రియ (photosynthesis) ద్వారా శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వాహక పాలిమర్లు విషపూరితం కానివిగా మరియు సాధారణ పెరుగుదలను అనుమతించే విధంగా ఎంపిక చేయబడతాయి.
సంభావ్య ఉపయోగాలు
- పర్యావరణ పర్యవేక్షణ (Environmental monitoring): లివింగ్ సెన్సార్లు (Living sensors) సంక్లిష్టమైన మౌలిక సదుపాయాల అవసరం లేకుండా తేమ, ఉష్ణోగ్రత లేదా కాలుష్య కారకాలలో మార్పులను గుర్తించగలవు మరియు ఈ సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలవు.
- స్మార్ట్ వ్యవసాయం (Smart agriculture): పంటలలో సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్స్ను పొందుపరచడం ద్వారా మొక్కల నుండి నేరుగా నీటి ఒత్తిడి (water stress) లేదా పోషకాల స్థాయిలను పర్యవేక్షించడంలో రైతులకు సహాయపడుతుంది.
- బయో-ప్రేరేపిత డిజైన్ (Bio-inspired design): ప్రాణాలను నిలుపుకుంటూనే మానవ నిర్మిత పదార్థాలతో జీవ నిర్మాణాలను ఎలా మిళితం చేయవచ్చనే దానిపై ఈ పరిశోధన అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది. ఇది భవిష్యత్తులో స్థిరమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు స్ఫూర్తినిస్తుంది.
ప్రాముఖ్యత
Cyborg botany (సైబోర్గ్ బోటనీ) సజీవ జీవులు మరియు సాంకేతికత సహకరించే కొత్త సరిహద్దును తెరుస్తుంది. వ్యవసాయంపై ఎక్కువగా ఆధారపడే మరియు పర్యావరణ సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్న భారతదేశం వంటి దేశాలకు, అటువంటి తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన, స్వయం-నిరంతర (self-sustaining) సెన్సార్లు పరివర్తనాత్మకంగా ఉంటాయి. ఈ ప్రారంభ ప్రయోగాలను నిజమైన ఉత్పత్తులుగా మార్చడానికి ప్లాంట్ బయాలజీ మరియు మెటీరియల్ సైన్స్ను (material science) అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.
మూలం: The Hindu
