কৃত্রিম সালোকসংশ্লেষণের সাহায্যে মানবজাতি কার্বন ডাই অক্সাইডকে আবদ্ধ করতে এবং হাইড্রোজেন উত্পাদন করতে সৌর শক্তি ব্যবহার করতে পারে। রসায়নবিদরা এটিকে আরও একধাপ এগিয়ে নিয়েছেন: তারা গাছের আলোকসংশ্লিষ্ট যন্ত্রপাতিটির খুব কাছেই রঞ্জকগুলির একটি স্ট্যাক সংশ্লেষিত করেছে। এটি হালকা শক্তি শোষণ করে, এটি চার্জ ক্যারিয়ারকে পৃথক করতে এবং স্ট্যাকটিতে দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে স্থানান্তর করতে এটি ব্যবহার করে।
সালোকসংশ্লেষণ একটি দুর্দান্ত প্রক্রিয়া: গাছপালা এটি সাধারণ প্রারম্ভিক উপকরণ কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল থেকে চিনির অণু এবং অক্সিজেন উত্পাদন করতে ব্যবহার করে। তারা সূর্যের আলো থেকে এই জটিল প্রক্রিয়াটির জন্য তাদের প্রয়োজনীয় শক্তি আঁকেন।
মানুষ যদি সালোকসংশ্লেষণ অনুকরণ করতে পারে তবে এর অনেক সুবিধা থাকবে। সূর্য থেকে মুক্ত শক্তিটি বায়ুমণ্ডল থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড অপসারণ করতে এবং এটি কার্বোহাইড্রেট এবং অন্যান্য দরকারী পদার্থ তৈরি করতে ব্যবহার করতে পারে। হাইড্রোজেন উত্পাদন করাও সম্ভব হবে, কারণ সালোকসংশ্লেষণ তার উপাদানগুলি অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেনগুলিতে জল বিভক্ত করে।
সালোকসংশ্লেষণ: অনেক অংশগ্রহণকারীদের সাথে একটি জটিল প্রক্রিয়া
সুতরাং এতে অবাক হওয়ার কিছু নেই যে অনেক গবেষক কৃত্রিম সালোকসংশ্লেষণে কাজ করছেন। এটি সহজ নয়, কারণ সালোকসংশ্লেষণ একটি অত্যন্ত জটিল প্রক্রিয়া: এটি গাছের কোষগুলিতে অনেকগুলি পৃথক পদক্ষেপে ঘটে এবং এতে অসংখ্য রঞ্জক, প্রোটিন এবং অন্যান্য অণু জড়িত। তবে বিজ্ঞান ক্রমাগত নতুন অগ্রগতি করছে।
কৃত্রিম আলোকসংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রের অন্যতম শীর্ষস্থানীয় গবেষক হলেন জার্মানির বাভারিয়ার জুলিয়াস-ম্যাক্সিমিলিয়ানস-ইউনিভার্সিটিট (জেএমইউ) ওয়ার্জবার্গের রসায়নবিদ অধ্যাপক ফ্র্যাঙ্ক ওয়ার্থনার। তাঁর দলটি এখন কৃত্রিম রঞ্জকগুলির একটি পরিশীলিত বিন্যাসের সাথে প্রাকৃতিক আলোকসংশ্লেষণের প্রথম পদক্ষেপগুলির একটি অনুকরণে সফল হয়েছে এবং এটিকে আরও স্পষ্টভাবে বিশ্লেষণ করতে সফল হয়েছে।
ফলাফলগুলি সিওলের (কোরিয়া) ইওসনি বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যাপক দোঘো কিমের গ্রুপের সহযোগিতায় প্রাপ্ত হয়েছিল। তারা জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে প্রকৃতি রসায়ন।
স্ট্যাকিং সিস্টেমে দ্রুত এবং দক্ষ শক্তি পরিবহন
গবেষকরা গাছের কোষগুলিতে সালোকসংশ্লিষ্ট যন্ত্রপাতিগুলির সাথে খুব মিল – এটি এক প্রান্তে হালকা শক্তি শোষণ করে, এটি চার্জ ক্যারিয়ারকে পৃথক করতে এবং বৈদ্যুতিন পরিবহনের মাধ্যমে অন্য প্রান্তে ধাপে ধাপে স্থানান্তরিত করতে ব্যবহার করে। কাঠামোটি পেরিলিন বিসিমাইড শ্রেণি থেকে চারটি স্ট্যাকড ডাই অণু নিয়ে গঠিত।
‘আমরা বিশেষত আলোর সাথে এই কাঠামোর চার্জ ট্রান্সপোর্টকে ট্রিগার করতে পারি এবং এটি বিশদভাবে বিশ্লেষণ করতে পারি। এটি দক্ষ এবং দ্রুত। এটি কৃত্রিম সালোকসংশ্লেষণের বিকাশের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, ‘জেএমইউ পিএইচডি শিক্ষার্থী লিয়েন্ডার আর্নস্ট বলেছেন, যিনি স্ট্যাকড কাঠামোটি সংশ্লেষিত করেছিলেন।
গবেষণা কাজের লক্ষ্য হিসাবে সুপারমোলিকুলার তারগুলি
এরপরে, জেএমইউ গবেষণা দলটি চারটি থেকে আরও বেশি উপাদানগুলিতে স্ট্যাকড ডাই অণুগুলির ন্যানোসিস্টেমটি প্রসারিত করতে চায় – শেষ পর্যন্ত এক ধরণের সুপার্রামোলিকুলার তারের তৈরি করার লক্ষ্য যা হালকা শক্তি শোষণ করে এবং এটি দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে দীর্ঘ দূরত্বে পরিবহন করে। এটি অভিনব ফটোফঙ্কশনাল উপকরণগুলির দিকে আরও একটি পদক্ষেপ হবে যা কৃত্রিম সালোকসংশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।