আমরা সকলেই দৈনন্দিন জীবনে জেলগুলির মুখোমুখি হই-আপনি আপনার চুলে রেখেছেন নরম, স্টিকি পদার্থ থেকে শুরু করে বিভিন্ন খাদ্যসাম্যের জেলি জাতীয় উপাদানগুলিতে। মানব ত্বক জেল-জাতীয় বৈশিষ্ট্যগুলি ভাগ করে নেওয়ার সময় এটির অনন্য গুণাবলী রয়েছে যা প্রতিলিপি করা খুব কঠিন। এটি নমনীয়তার সাথে উচ্চ দৃ ff ়তার সাথে একত্রিত হয় এবং এতে উল্লেখযোগ্য স্ব-নিরাময় ক্ষমতা রয়েছে, প্রায়শই আঘাতের 24 ঘন্টার মধ্যে সম্পূর্ণ নিরাময় হয়।
এখন অবধি, কৃত্রিম জেলগুলি হয় এই উচ্চ দৃ ff ়তার প্রতিলিপি তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে বা প্রাকৃতিক ত্বকের স্ব-নিরাময় বৈশিষ্ট্য, তবে উভয়ই নয়। এখন, আল্টো বিশ্ববিদ্যালয় এবং বায়ারুথ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের একটি দল হ’ল প্রথম হাইড্রোজেল বিকাশকারী একটি অনন্য কাঠামো যা পূর্ববর্তী সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠেছে, ড্রাগ বিতরণ, ক্ষত নিরাময়, নরম রোবোটিক্স সেন্সর এবং কৃত্রিম ত্বকের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির দরজা খোলার জন্য।
যুগান্তকারী গবেষণায়, গবেষকরা হাইড্রোজেলগুলিতে ব্যতিক্রমীভাবে বড় এবং অতি-পাতলা নির্দিষ্ট কাদামাটির ন্যানোশিট যুক্ত করেছেন, যা সাধারণত নরম এবং স্কুইশিযুক্ত। ফলাফলটি ন্যানোশিটগুলির মধ্যে ঘন জড়িয়ে থাকা পলিমারগুলির সাথে একটি অত্যন্ত আদেশযুক্ত কাঠামো, কেবল হাইড্রোজেলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিই উন্নত করে না তবে উপাদানটিকে আত্ম-নিরাময়ের অনুমতি দেয়।
গবেষণাটি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল প্রকৃতি উপকরণ 7 মার্চ।
‘জড়িয়ে পড়া’ এর মাধ্যমে নিরাময়
উপাদানের গোপনীয়তা কেবল ন্যানোশিটগুলির সংগঠিত বিন্যাসে নয়, তাদের মধ্যে জড়িয়ে থাকা পলিমারগুলিতেও রয়েছে – এবং এমন একটি প্রক্রিয়া যা বেকিংয়ের মতো সহজ। পোস্টডক্টোরাল গবেষক চেন লিয়াং ন্যানোশিটযুক্ত পানির সাথে মনোমারের একটি গুঁড়ো মিশ্রিত করেছিলেন। মিশ্রণটি তখন একটি ইউভি ল্যাম্পের নীচে স্থাপন করা হয়েছিল – এটি জেল পেরেক পলিশ সেট করতে ব্যবহৃত অনুরূপ। লিয়াং ব্যাখ্যা করে, ‘প্রদীপ থেকে ইউভি-রেডিয়েশনের ফলে পৃথক অণুগুলি একসাথে আবদ্ধ হয় যাতে সবকিছু একটি ইলাস্টিক শক্ত হয়ে যায়-একটি জেল,’ লিয়াং ব্যাখ্যা করে।
“জড়িয়ে পড়ার অর্থ হ’ল পাতলা পলিমার স্তরগুলি একে অপরের চারপাশে ছোট উলের সুতোর মতো মোচড়াতে শুরু করে, তবে এলোমেলো ক্রমে, ‘আল্টো বিশ্ববিদ্যালয় থেকে হ্যাং জাং যোগ করেছেন। ‘যখন পলিমারগুলি পুরোপুরি জড়িয়ে পড়ে তখন তারা একে অপরের থেকে পৃথক পৃথক হয়। এগুলি আণবিক স্তরে খুব গতিশীল এবং মোবাইল এবং আপনি যখন এগুলি কেটে ফেলেন তখন তারা আবার ইন্টারটোইন শুরু করে ”
এটি একটি ছুরি দিয়ে কাটার চার ঘন্টা পরে, উপাদানটি ইতিমধ্যে 80 বা 90 শতাংশ স্ব-নিরাময় হয়। 24 ঘন্টা পরে, এটি সাধারণত সম্পূর্ণ মেরামত করা হয়। তদ্ব্যতীত, একটি এক-মিলিমিটার-পুরু হাইড্রোজেলে ন্যানোশিটগুলির 10,000 স্তর রয়েছে, যা উপাদানটিকে মানুষের ত্বকের মতো শক্ত করে তোলে এবং এটিকে প্রসারিত এবং নমনীয়তার তুলনামূলক ডিগ্রি দেয়।
‘কঠোর, শক্তিশালী এবং স্ব-নিরাময় হাইড্রোজেলগুলি দীর্ঘকাল ধরে একটি চ্যালেঞ্জ। আমরা প্রচলিত নরম হাইড্রোজেলগুলিকে শক্তিশালী করার জন্য একটি প্রক্রিয়া আবিষ্কার করেছি। এটি জৈব-অনুপ্রাণিত সম্পত্তি সহ নতুন উপকরণগুলির বিকাশে বিপ্লব ঘটাতে পারে, ‘জাং বলেছেন।
প্রকৃতি থেকে অনুপ্রেরণা অর্জন
‘এই কাজটি কীভাবে জৈবিক উপকরণগুলি সিন্থেটিক উপকরণগুলির জন্য সম্পত্তিগুলির নতুন সংমিশ্রণগুলি সন্ধান করতে অনুপ্রাণিত করে তার একটি উত্তেজনাপূর্ণ উদাহরণ। অল্টো বিশ্ববিদ্যালয় থেকে ওলি ইককালা বলেছেন, “স্বায়ত্তশাসিত স্কিন বা সিন্থেটিক টিস্যুগুলির সাথে রোবটগুলি কল্পনা করুন,” এবং বাস্তব-জগতের আবেদনের আগে কিছু উপায় থাকতে পারে, যদিও বর্তমান ফলাফলগুলি একটি মূল লিপকে উপস্থাপন করে। ‘এটি এমন এক ধরণের মৌলিক আবিষ্কার যা উপাদান নকশার নিয়মগুলি পুনর্নবীকরণ করতে পারে।’
সহযোগিতার নেতৃত্বে ছিলেন ডাঃ হ্যাং জাং, অধ্যাপক ওলি ইক্কালা এবং অধ্যাপক জোসেফ ব্রু। সিন্থেটিক কাদামাটি ন্যানোশিটগুলি জার্মানির বায়ারুথ বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যাপক জোসেফ ব্রু ডিজাইন ও তৈরি করেছিলেন।