प्राकृतिक रेशम-आधारित सामग्रियों के रहस्यों को उजागर करना

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प्रोफेसर बेनेडेटो मारेली ने “प्रयोगशाला से कांटे तक” अनुप्रयोगों के साथ रेशम-आधारित प्रौद्योगिकियों का विकास किया है, जिसमें फसलों को उगाने और खराब होने वाले खाद्य पदार्थों को संरक्षित करने में मदद करना शामिल है।

मिलान में पले-बढ़े बेनेडेटो मेरेली को यह पता लगाना पसंद था कि चीजें कैसे काम करती हैं। उन्होंने टूटे हुए उपकरणों की मरम्मत की ताकि उन्हें अलग किया जा सके और फिर से जोड़ा जा सके। साथ ही, कम उम्र से ही उनमें दुनिया पर सकारात्मक प्रभाव डालने की तीव्र इच्छा थी। मिलान के पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय में दाखिला लेते हुए, उन्होंने इंजीनियरिंग का अध्ययन करना चुना।

प्रोफेसर बेनेडेटो मारेली फसल की वृद्धि में सहायता करने और खराब होने वाले खाद्य पदार्थों को संरक्षित करने के लिए रेशम-आधारित तकनीकों का उपयोग करते हैं।

प्रोफेसर बेनेडेटो मारेली फसल की वृद्धि में सहायता करने और खराब होने वाले खाद्य पदार्थों को संरक्षित करने के लिए रेशम-आधारित तकनीकों का उपयोग करते हैं। छवि क्रेडिट: जैक बेल्चर/एमआईटी

एमआईटी के पॉल एम. मारेली कहते हैं, “दुनिया कैसे काम करती है, इसकी खोज के साथ-साथ प्रकृति के नियमों को समझने और इस ज्ञान का उपयोग करके कुछ नया बनाने के लिए इंजीनियरिंग मेरे जुनून को पूरा करने के लिए बिल्कुल उपयुक्त लगती है जो हमारे समाज पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकती है।” ।” कुक कैरियर डेवलपमेंट सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर।

मारेली ने बायोमेडिकल इंजीनियरिंग पर ध्यान केंद्रित करने का फैसला किया, जो उस समय उपलब्ध बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के सबसे करीब थी। वे कहते हैं, ”मुझे मानव स्वास्थ्य और कृषि में सुधार के लिए पढ़ाई करने का विचार पसंद आया जिसने मुझे इंजीनियर जीवन की पृष्ठभूमि दी।”

मारेली ने मैकगिल विश्वविद्यालय में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में पीएचडी की पढ़ाई की और फिर टफ्ट्स विश्वविद्यालय के बायोमैटेरियल्स सिल्कलैब में पोस्टडॉक के रूप में काम किया।

अपने पोस्टडॉक के बाद, मारेली को एमआईटी के नागरिक और पर्यावरण विभाग की ओर आकर्षित किया गया मार्कस ब्यूहलरMIT के McAfee इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, जो प्राकृतिक वस्तुओं की वास्तुकला को समझकर नई सामग्रियों को डिजाइन करने का अध्ययन करते हैं।

मारेली कहते हैं, “यह एक अधिक टिकाऊ समाज बनाने के लिए प्रकृति के निर्माण खंडों का उपयोग करने के मेरे प्रशिक्षण और विचार से मेल खाता है।”

“बायोमेडिकल इंजीनियरिंग से सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग की ओर बढ़ना मेरे लिए एक बड़ी छलांग थी। इसका मतलब था मेरे समुदाय को पूरी तरह से बदलना, यह पता लगाना कि मैं क्या पढ़ा सकता हूँ और छात्रों को एक नए इंजीनियरिंग अनुशासन में कैसे प्रशिक्षित कर सकता हूँ। मार्कस अध्ययन कर रहा है कि रेशम के साथ बेहतर सामग्री कैसे बनाई जाए, इससे मुझे स्पष्ट संबंध मिला कि मैं क्या कर रहा था और मैं क्या कर सकता था। मैं एमआईटी में उन्हें अपने गुरुओं में से एक मानता हूं और उनके साथ सहयोग करना सौभाग्य की बात है।

उनका कहना है कि मारेली के शोध का उद्देश्य कई गंभीर वैश्विक समस्याओं को कम करना है।

वे कहते हैं, “बढ़ती आबादी को खाद्य सुरक्षा प्रदान करने के लिए खाद्य उत्पादन बढ़ाना, भूमि को बहाल करना, उर्वरकों के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करना और जलवायु परिवर्तन से तनाव को दूर करना सामाजिक चुनौतियां हैं जिनके लिए तेजी से स्केलेबल और तैनाती योग्य प्रौद्योगिकियों के विकास की आवश्यकता है।”

मेरेली और उनके साथी शोधकर्ताओं ने प्राकृतिक रेशम से प्राप्त कोटिंग विकसित की है जो भोजन के शेल्फ जीवन को बढ़ाती है, खारे, बंजर मिट्टी में लगाए गए बीजों को जैव उर्वरक प्रदान करती है, और बीजों को स्वस्थ पौधे स्थापित करने और सूखा-प्रवण मिट्टी में फसल की पैदावार बढ़ाने की अनुमति देती है।

मारेली के अनुसार, प्रौद्योगिकियों ने बेन गुएरिर में मोहम्मद VI पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय के सहयोग से मोरक्को में आयोजित क्षेत्र परीक्षणों में अच्छा प्रदर्शन किया है, और काफी संभावनाएं प्रदान करती हैं।

“मेरा मानना ​​है कि इस तकनीक के साथ, एमआईटी पीआई द्वारा साझा किए गए सामान्य प्रयासों के साथ क्रांतिकारी कृषि पर जलवायु ग्रैंड चैलेंजहाल ही में कार्यकाल संभालने वाले मारेली कहते हैं, “हमारे पास ग्रहों के स्वास्थ्य पर सकारात्मक प्रभाव डालने और ग्रामीण सेटिंग्स और अत्यधिक परिष्कृत कृषि क्षेत्रों दोनों में काम करने वाले नए समाधान ढूंढने का एक वास्तविक अवसर है।”

एक आविष्कारक और उद्यमी के रूप में, जिनके नाम पर लगभग 20 पेटेंट और पुरस्कार हैं, जिनमें एक राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन कैरियर पुरस्कार, वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए एक राष्ट्रपति प्रारंभिक कैरियर पुरस्कार और एक ओले मैडसेन मेंटरिंग पुरस्कार शामिल हैं, मारेली कहते हैं कि सामान्य रूप से संरचनात्मक मामलों में उनकी अंतर्दृष्टि है प्रोटीन्स- और उस समझ का अनुप्रयोग। उनकी सबसे गौरवपूर्ण उपलब्धियों में से एक यह है कि कई स्तरों पर उन्नत सामग्री कैसे बनाई जाए।

अधिक विशेष रूप से, मारेली स्ट्रॉबेरी से जुड़ी अपनी सफलताओं में से एक का हवाला देते हैं। अपनी पोस्टडॉक्टरल लैब में आयोजित एक खाना पकाने की प्रतियोगिता के हिस्से के रूप में जामुन को गंधहीन, बेस्वाद खाद्य रेशम के घोल में डुबाकर, उसने गलती से उन्हें अपनी बेंच पर छोड़ दिया, लेकिन एक या दो सप्ताह बाद उन्हें अच्छी तरह से संरक्षित पाया।

मारेली का कहना है, “लोगों को प्रेरित करते हुए कि प्राकृतिक पॉलिमर तकनीकी सामग्री के रूप में काम कर सकते हैं जो भोजन की बर्बादी और ऊर्जा-गहन प्रशीतित शिपिंग की आवश्यकता को कम करके हमारे समाज पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं, स्ट्रॉबेरी के शेल्फ जीवन को बढ़ाने के लिए इसकी कोटिंग को हरा पाना कठिन है।”

जब मारेली ने 2022 में इनोवेशन के लिए बायोइनोवेशन इंस्टीट्यूट और साइंस पुरस्कार जीता, तो उन्होंने जर्नल को बताया विज्ञान उनका मानना ​​है कि छात्रों को उद्यमशीलता का रास्ता चुनने के लिए प्रोत्साहित किया जाना चाहिए। उन्होंने एक उद्यमी होने के कठिन सीखने के चरण को स्वीकार किया, लेकिन यह भी बताया कि अनुसंधान के प्रभाव को तेजी से कैसे बढ़ाया जा सकता है।

उन्होंने हाल ही में इस विचार पर विस्तार किया है।

“मेरा मानना ​​है कि शिक्षाविदों और स्नातक छात्रों की बढ़ती संख्या को उद्यमशीलता प्रयासों के साथ ‘अपने हाथ गंदे करने’ का प्रयास करना चाहिए। हम ऐसे समय में रहते हैं जहां शिक्षाविदों को हमारे समाज पर ठोस प्रभाव डालने के लिए कहा जाता है, और हम अपनी प्रयोगशालाओं में जो भी पढ़ते हैं उसका अनुवाद करना स्पष्ट रूप से हमारे छात्रों को रोजगार देने और हमारे समाज को आगे बढ़ाने वाली नई प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के वैश्विक प्रयास को बढ़ाने का एक अच्छा तरीका है। बना सकते हैं टिकाऊ और निष्पक्ष,” मारेली कहते हैं।

एक स्पिनऑफ़ कंपनी मोरी का जिक्र करते हुए, जो लेपित स्ट्रॉबेरी के आविष्कार से विकसित हुई और खराब होने वाले खाद्य पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला को संरक्षित करने के लिए रेशम-आधारित उत्पाद विकसित करती है, मारेली का कहना है कि उन्हें यह जानकर बहुत खुशी हुई कि मोरी के पास बाजार में एक उत्पाद है जो उपजी है। उनके शोध प्रयासों से यह पता चला – और 80 लोग इस खोज को “प्रयोगशाला से कांटे तक” अनुवाद करने के लिए काम कर रहे हैं।

वे कहते हैं, “यह जानना कि प्रौद्योगिकी भोजन की बर्बादी और भोजन से संबंधित पर्यावरणीय प्रभाव जैसे संकटों पर सुई को आगे बढ़ा सकती है, अंतिम पुरस्कार है।”

मारेली का कहना है कि वह अत्यधिक जटिल समस्याओं के समाधान की तलाश कर रहे छात्रों से समाधान के साथ आने के लिए कहते हैं, “चाहे वह कितना भी पागलपन क्यों न हो,” और फिर यह देखने के लिए एक व्यापक साहित्य समीक्षा करें कि अन्य शोधकर्ताओं ने क्या किया है और “देखें कि क्या कोई सुराग है।” उनका समाधान विकसित करने के लिए।”

मारेली कहते हैं, “एक बार जब हम क्षमता को समझ जाते हैं, तो मैं आमतौर पर उन्हें यथासंभव सरल बनाने और फिर समस्या को छोटे भागों में तोड़ने के लिए उनके साथ काम करता हूं, जिन्हें श्रृंखला और/या समानांतर में हल किया जा सकता है।”

वह तलाश जारी है. यह पूछे जाने पर कि उनकी कौन सी तकनीक दुनिया पर सबसे अधिक प्रभाव डालेगी, मारेली कहते हैं, “मैं यह सोचना चाहूंगा कि ये वे तकनीकें हैं जिन्हें अभी तक खोजा नहीं जा सका है।”

मिशेला जार्विस द्वारा लिखित

स्रोत: मैसाचुसेट्स की तकनीकी संस्था


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