२१ व्या शतकामध्ये आपला देश शिक्षणाच्या क्षेत्रात अनेक वेगवेगळे प्रयोग करत आहे. संगणक क्षेत्रातली आपली प्रगती दैदिप्यमान आहे. तसेच वैज्ञानिक संशोधन क्षेत्रात देखील आपण खूप प्रगती केली आहे. मात्र अन्य देशाच्या तुलनेत आपण मागे असल्याचे जागतिक आकडेवारीने दिसते. याचे कारण म्हणजे आपल्या देशातील गरजा या प्रगत देशातील गरजांपेक्षा वेगळ्या आहेत. लोकसंखेच्या मानाने विज्ञानाच्या सहाय्याने मुलभूत गरजा निर्माण करण्याचे आपल्या भारत देशापुढे आव्हान आहे. अशक्य गोष्ट योग्य मार्गाने साध्य करणे हा एक संशोधनाचा भाग असतो. यासाठी आपल्याला आधी प्रश्न माहित पाहिजेत. जसे सध्या आपण दुष्काळ अनुभवत आहोत. पावसाचे पाणी योग्य ठिकाणी न साठता वाहून जाते व दुष्काळाची परिस्थिती ओढवते. यासाठी काही प्रयोग करावे लागतील. अशक्यप्राय गोष्टी शक्य करून दाखवाव्या लागतील आणि मला खात्री आहे कि याला एक पर्याय हा ‘हायड्रोजेल’ असेल.
"रांगोळीसारखी चिमुठभर पावडर पावसात ठेवली तर ती चक्क एका तांब्याभर पाण्यापेक्षा जास्त पाणी पकडून ठेवते" यावर तुमचा विश्वास बसणार नाही. पण अशा प्रकारचा पदार्थ उपलब्ध आहे ज्याला वैज्ञानिक भाषेत हायड्रोजेल असे म्हणतात. स्वतःच्या वजनापेक्षा १ ते २ हजारपट पाणी पकडून ठेवण्याची हायड्रोजेलची क्षमता असते. हे हायड्रोजेल निसर्गनिर्मित किंवा मानवनिर्मित अशा पॉलीमर पासून बनविलेले असतात. वेगवेगळ्या रासायनिक पद्धतीने एकमेकांत गुंतलेले हे पॉलीमर असतात. सूक्ष्म पद्धतीने पाहिल्यास याची रचना हि जाळीसारखी दिसते. म्हणजे आपल्या कापसाप्रमाणे हलका व पाणी स्वतःकडे पकडून ठेवण्याची याची क्षमता असते. हि हायड्रोजेल ची पावडर जर कोणत्याही झाडाच्या बुडामध्ये पुरली तर झाडाने शोषून उरलेले पाणी हि पावडर स्वतः घेईल व मुळाशेजारी कित्येक दिवस साठवून ठेवेल. यावर संशोधन सुरु आहे. इटलीमधील काही शास्त्रज्ञांनी ग्रिनहाउस मध्ये कोरड्या मातीत पिकांखाली हि पावडर पसरली आणि वेगवेगळ्या पिकांसोबत काही प्रयोग केले आहेत. त्यांच्या मते कमी पाण्याच्या भागामध्ये हायड्रोजेलचा वापर प्रभावीपणे करता येईल. अशी पावडर वापरण्याने मातीवर दुष्परिणाम होऊ नये म्हणून निसर्गनिर्मित पॉलीमर वापरण्यावर भर दिला आहे. आपल्या नेहमी वापरातील खाद्यतेल तसेच बहुऔषधी असणाऱ्या लिंबाच्या रसाचा वापर हे हायड्रोजेल बनविण्यासाठी केला आहे. यामुळे कमी दिवसांमध्ये या हायड्रोजेलचेही विघटन होणार आहे. पिकांच्या प्रकारानुसार जास्त टिकणारे हायड्रोजेल बनवायचे असल्यास मानवनिर्मित काही रसायने वापरून हे हायड्रोजेल सहज बनविता येईल व पाण्याच्या दुष्काळापासून आपल्याला मात करता येईल असे चित्र निर्माण झाले आहे.याच्याही पुढे जाऊन जपानच्या शास्त्रज्ञ युइचि मोरी यांनी हायड्रोजेलच्या मदतीने मातीशिवाय शेती केली आहे. यासाठी त्यांनी या हायड्रोजेलचा पातळ व पारदर्शी कागद बनविला आहे. याच्या मदतीने भाजीपाला, टोमाटोची शेती केली आहे. तर या मातीशिवाय शेतीचा प्रयोग यशस्वी झाल्याने घराच्या छतावर बाग तयार करण्यासाठी हे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात आहे.
खर तर या अष्टपैलू हायड्रोजेलचा शोध हा ५० वर्षापूर्वीचा आहे. आजपर्यंत या हायड्रोजेलचा वापर हा मेडिकल क्षेत्रामध्ये जास्त झालेला आहे. केसांना वेगवेगळा आकार देण्यासाठी वापरत असलेले जेल हा याचाच एक भाग आहे तसेच लहान मुलांना वापरत असलेले डायपर तुम्हाला माहित असेल. डायपर हे लघवी पकडून तर ठेवतेच पण पकडून ठेवलेली लघवी दाब पडल्यास बाहेरही पडू देत नाही. अशा या आपण नेहमी वापरत असलेल्या डायपरमध्ये देखील हायड्रोजेलचा वापर केलेला असतो. कॅन्सर सारख्या महाभयंकर रोगाला ठीक करणारे औषध विशिष्ठ पद्धतीने शरीरामध्ये सोडण्यासाठीही या हायड्रोजेलचा वापर खूप मोठ्या प्रमाणात होतो आहे. या हायड्रोजेलचे मायक्रोजेल तसेच नैनोजेल असे वेगवेगळे आकारानुसार प्रकार आहेत. ज्याचा उपयोग मेडिकल क्षेत्रामध्ये मोठ्या प्रमाणात होतो आहे.
नुकतेच स्वित्झर्लंड मधील शास्त्रज्ञ स्टार्क यांचे "घराला घाम फुटला तर" हे संशोधन प्रसिद्ध झाले आणि या क्षेत्रात काम करणाऱ्या व्यक्तींचे लक्ष्य वेधून घेतले. या संशोधनाची नोंद तर नेचर सारख्या आघाडीच्या सर्व नियतकालिकांनी लगेच घेतली. कारण घराला घाम फुटणे हा एक वेगळा पण प्रभावी विचार आहे. शास्त्रज्ञ स्टार्क म्हणतात, जगातील पन्नास टक्के लोक हे शहरी भागात राहतात आणि लवकरच हा आकडा वाढून सत्तर टक्के होणार आहे. या शहरीकरणाने पूर्ण जगामध्ये उर्जा आणि पाणी यांचा तुटवडा जाणवू लागला आहे. निसर्गनिर्मित स्त्रोत कमी प्रमाणात वापरले पाहिजेत. यासाठी त्यांनी हायड्रोजेलचा वापर करून शीत घराची संकल्पना मांडली आहे. कोणत्याही मनुष्य, प्राण्याला वातावरणाचे तापमान जास्त वाढल्यास शरीरातून घाम येतो. या घामाचे तापमान वाढल्यास हवेत रुपांतर (बाष्पीभवन) झाल्यामुळे शरीरातील तापमान योग्य तितके राखण्यास मदत होते. हाच धागा पकडून शास्त्रज्ञ स्टार्क यांनी घरावर तापमानानुसार बदलणारे हायड्रोजेलचे आवरण तयार केले. यामुळे घराबाहेरील तापमान वाढल्यास या हायड्रोजेल मधून पाणी बाहेर पडेल व वाफेत रुपांतर होईल. वाढलेली उष्णता हि पाण्याचे बाष्पीभवन होण्यास वापरली जाईल म्हणजेच घर गरम होण्यापासून वाचेल. परिणामी घरातील हवा थंड करण्यासाठी लागणाऱ्या उर्जेची ७० टक्के बचत होणार आहे. बाष्पीभवन झालेल्या पाण्याची जागा पावसाचे पाणी आपोआप घेईल असेही त्यांचे संशोधनाने सिद्ध केले आहे.
माझ्या मते आपल्या देशामध्ये खरच मोठ्या प्रमाणात संशोधन होते आहे. अशाप्रकारे लोकोपयोगी संशोधनाचा फायदा आपल्या देशाला असल्याने असे संशोधन मोठ्या प्रमाणावर होणे हि काळाची गरज आहे. हे माझ्या विषयाचे संशोधन असे न म्हणता वेगवेगळ्या विषयातील संशोधकांनी एकत्र काम करण्याची गरज आहे. सध्या रसायन, कृषी, जीवशास्त्र, अभियांत्रिकी सारख्या विभागांनी एकत्र संशोधन केले तर लोकोपयोगी संशोधन होण्यास पाठबळ मिळेल. म्हणजे जगाच्या तुलनेत आपला संशोधन क्षेत्रातील आकडा लहान असला तरी झालेल्या संशोधनाची चव समाजातील प्रत्येक घटकाला चाखायला मिळेल यात शंका नाही. आता जर अशा लोकोपयोगी संशोधनाची संख्या वाढली नाही तर सर्वसामान्य लोक प्रश्न विचारतील. येथे मला कॉलेज जीवनामध्ये ऐकलेली एक ओळ आठवते-
अहो rocket science , space science ने कुणाचं भलं करताय? रेल्वेच्या गर्दीत जीव जातोय, सांगा त्याचं कधी बघताय? अहो मंगळ, चंद्र या निर्जीव जीवरहित ग्रहांवर शोधताय तरी काय? आमच्या धास्तावलेल्या आयुष्यावर काढा काही तरी उपाय?
 |
| Loksatta 16 July 2013 |
