চীনা পণ্ডিতরা মেরু ভালুকের চুলের বায়োনিক তাপ নিরোধক উপাদান প্রস্তুত করেন

মেরু ভালুকের চুলের গঠন অনুকরণ করে, ঝেজিয়াং বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল অ্যারোজেল দিয়ে আবদ্ধ একটি অতি-উষ্ণ কৃত্রিম ফাইবার প্রস্তুত করেছে। এই উপাদানটি একই সময়ে উষ্ণ, হালকা এবং টেকসই। 22 ডিসেম্বর, 2023-এ, এই অর্জন সম্পর্কিত একটি গবেষণাপত্র আন্তর্জাতিক জার্নালে "সায়েন্স" প্রকাশিত হয়েছিল।

কৃতিত্বটি স্কুল অফ কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যান্ড বায়োইঞ্জিনিয়ারিং থেকে অধ্যাপক বো হাও এবং ঝেজিয়াং বিশ্ববিদ্যালয়ের পলিমার সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক গাও ওয়েইওয়ের একটি দল দ্বারা সম্পন্ন হয়েছিল।

বাই হাও বলেন যে মেরু ভালুক তাদের অতি উষ্ণ চুলের উপর নির্ভর করে মাইনাস 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে। তারা দেখেছে যে মেরু ভালুকের চুল একটি ফাঁপা কাঠামো যা প্রচুর পরিমাণে "স্থির" বায়ুকে আবদ্ধ করে এবং প্রতিটি চুলের একটি খোসা থাকে। একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের অধীনে, এই শেলটি প্রায় 20 মাইক্রন পুরু, যা চুলের ব্যাসের প্রায় এক চতুর্থাংশের জন্য দায়ী।

এই আবিষ্কারের দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, গবেষণা দলটি একটি নতুন ধরণের "কোর-শেল" কাঠামোগত ফাইবার প্রস্তুত করতে প্রায় 6 বছর ব্যয় করেছে। ফাইবারের কেন্দ্র হল একটি পলিমার অ্যারোজেল, যা প্রায় 10 থেকে 30 মাইক্রন ব্যাসের দীর্ঘ ছিদ্র দিয়ে বিন্দুযুক্ত। ছোট গর্তগুলি একই দিকে সাজানো হয়, যেমন বাতাস সঞ্চয়ের জন্য "গুদাম"। ভিতরে এয়ারজেল মোড়ানোর জন্য ফাইবারের পৃষ্ঠে একটি TPU (থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন রাবার) শেল রয়েছে।

"'কোর' সুপার উষ্ণতা অর্জনের জন্য দায়ী। ফাইবারের অভ্যন্তরে ছোট গর্তের দিক এবং আকার নিয়ন্ত্রণ করে, এটি ইনফ্রারেড বিকিরণকে 'লক' করবে এবং তাপের ক্ষতি রোধ করবে বলে আশা করা হয়; 'শেল' শক্তিশালী হওয়ার জন্য দায়ী এবং টেকসই, ফাইবারের জন্য ভাল যান্ত্রিক সহায়তা প্রদান করে, এটি পরিধান-প্রতিরোধী, প্রসারিত-প্রতিরোধী এবং ধোয়া যায়," বোহাও বলেন।

তাপ নিরোধক প্রভাব যাচাই করার জন্য, গবেষকরা মাইনাস 20 ডিগ্রি সেলসিয়াস একটি ধ্রুবক তাপমাত্রার কোল্ড স্টোরেজে একই প্রাথমিক তাপমাত্রা সহ ডাউন জ্যাকেট, উলেন সোয়েটার, সুতির সোয়েটার এবং "পোলার বিয়ার সোয়েটার" এর তাপ নিরোধক প্রভাব যাচাই করার চেষ্টা করেছিলেন। পোশাকের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা যত কম বাড়বে, মানুষের শরীর থেকে কম তাপ নষ্ট হবে এবং পোশাকের তাপীয় কার্যক্ষমতা তত ভাল হবে।

গবেষকরা দেখেছেন যে কয়েক মিনিটের পরীক্ষার পরে, সুতির সোয়েটারের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 10.8 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়েছে এবং নিচের জ্যাকেটের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 3.8 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়েছে। "পোলার বিয়ার সোয়েটার" এর পৃষ্ঠতল, যা একটি পশমী সোয়েটারের পুরুত্বের কাছাকাছি এবং একটি ডাউন জ্যাকেটের পুরুত্বের মাত্র এক-তৃতীয়াংশ থেকে এক-পঞ্চমাংশ, শুধুমাত্র 3.5 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বৃদ্ধি পায়।

"পোলার ভালুকের চুল আমাদের দেখতে দেয় যে প্রকৃতি কীভাবে 'কোর' এবং 'শেল' তাদের নিজ নিজ দায়িত্ব পালন করতে দেয়। বায়োনিক গবেষণার সারমর্ম হল প্রকৃতি থেকে কীভাবে সমস্যা সমাধান করা যায় তা শেখা।" বোহাও বলেছিলেন যে প্রকৃতির গোপনীয়তা প্রকাশের মাধ্যমে, নতুন জ্ঞান আবিষ্কার করা এবং মানুষের জীবনকে উন্নত করে এমন নতুন উপকরণ তৈরি করা বায়োনিক গবেষণার মিশন, এবং এটি সেই সাধনা যা দলটি বহু বছর ধরে অব্যাহত রেখেছে৷