Science Samachar : Episode 32

(૧) આદિમ માછલીએ કરી ચાલવાની ક્રિયાની શરૂઆત

લિટલ સ્કેટ’ ( લ્યૂકોરેજા એરિનેસિયા) એક આદિમ માછલી છે. એના જીન અને જ્ઞાનતંતુઓ સ્તનપાયી જીવોના જીન અને જ્ઞાનતંતુઓ જેવા જ છે. એટલે કે આપણે જેમ ચાળી શકીએ છીએ તેમ એ પણ ચાલી શકે છે. ચાર લાખ વીસ હજાર વર્ષ જૂના આ જીવ પાસેથી આપણે ચાલવાની ક્ષમતા મેળવી હોય એમ વૈજ્ઞાનિકો માને છે.

આ માછલી શાર્કના ગોત્રની છે. એનો અભ્યાસ કરીને ન્યૂરો સાયન્ટિસ્ટો એવા તારણ પર પહોંચ્યા છે કે સ્તનપાયી પ્રાણીઓએ ચાલવા માટે જરૂરી અંગનો વિકાસ આ માછલીમાંથી કર્યો છે. આ અભ્યાસલેખ Cell સામયિકના આઠમી ફેબ્રુઆરીના અંકમાં છપાયો છે. અહીં  એ માછલી જૂઓ. એ જે રીતે ચાલે છે તે જ રીતે આજે આપણે પણ ચાલીએ છીએ.

આ બાળ-સ્કેટ છે પણ નીચે આપેલી લિંક દ્વારા ૪’.૪૬”થી પુખ્ત સ્કેટ કેવી ઝડપથી દોડે છે તે જોઈ શકાશેઃ

એમની તરવા માટેની (લાંબી) અને ચાલવા માટેની (ટૂંકી) ચૂઈઓ જુદી છે. અહીં એના ભ્રુણનો વિકાસ કેમ થાય છે તેની વીડિયો અહીં જોઈ શકાશેઃ

સંદર્ભઃ Nature.com/articles/20180209

૦-૦-૦

(૨) સમુદ્રના પાણીને મીઠું બનાવવાની પરવડે તેવી રીત

કહે છે કે ત્રીજું વિશ્વયુદ્ધ પાણી માટે થશે. આખી દુનિયામાં બે અબજની વસ્તીને પીવાનું સલામત અને ચોખ્ખું પાણી નથી મળતું અને આ સંકટ ઘેરું બનતું જાય છે. આ સંજોગોમાં પાણીમાંથી મીઠું અને ખનિજ તત્ત્વો કાઢી લેવાની નવી રીત ઑસ્ટ્રેલિયાની મોનૅશ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ વિકસાવી છે, જે ખિસ્સાને પણ પરવડે તેવી છે.

એમણે આ પ્રક્રિયામાં મેટલ-ઑર્ગૅનિક ફ્રેમવર્ક્સ(MOFs)નો ઉપયોગ કર્યો છે. કોઈ ધાતુઓના આયનોનો સમૂહ જે કેન્દ્રીય પરમાણુ સાથે જોડાઈને એક, બે કે ત્રણ પરિમાણના સ્ફટિકોની સંરચના બનાવે તેને મેટલ-ઑર્ગૅનિક ફ્રેમવર્ક્સ કહે છે; એ છિદ્રાળ હોય છે. એમના દ્વારા મીઠા જેવા આયનિક કંપાઉંડ બને છે. આયનમાં પ્રોટૉન અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા એકસરખી નથી હોતી. આંતરિક સ્પંજ જેવા સ્ફટિકો રાસાયણિક કંપાઉંડોને સંઘરી શકે છે.

સમુદ્રના પાણીમાં મીઠું અને આયન હોય છે, એમને આ સ્ફટિકોમાં કેદ કરવાના છે. ટીમના નેતા ડૉ. હુઆચેંગ ઝાંગ અને એમની ટીમે હાલમાં જ શોધી કાઢ્યું છે કે MOFની ઉપરનું પાતળું પડ ગળણીનું કામ કરે છે. એ આયનોની ઓળખ કરીને અલગ પાડી શકે છે. હજી વધારે પ્રક્રિયાઓ કરવાથી આ પડ સમુદ્રના પાણીમાંથી મીઠું અને બીજા ઘટકોને અલગ કરી શકે છે.

આપણે હમણાં તો રિવર્સ ઑસ્મોસિસ (RO) પ્રક્રિયા દ્વારા પાણીને ક્ષારરહિત બનાવીએ છીએ પરંતુ આ નવી રીતમાં વીજળી ઓછી વપરાય છે તેમ છતાં વધારે કાર્યક્ષમતાથી કામ થાય છે. વળી અલગ પાડેલી ધાતુઓ અને ક્ષારોનો પણ બીજે ઉપયોગ થઈ શકશે. દાખલા તરીકે મોબાઇલની બૅટરી લિથિયમ-આયનની હોય તો વધારે લાંબો વખત કાઅમ આપે. એની માંગ વધવાની જ છે. આથી ખારા પાણીમાંથી લિથિયમ મેળવવા જેવી બિનપરંપરાગત રીતોની જરૂર પડષે. મોનૅશ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોનું કાર્ય આમ મીઠું પાણી અને લાંબો વખત ચાલે એવી મોબાઇલ બૅટરી પણ આપી શકશે!

સંદર્ભ: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180209170720.htm

૦-૦-૦

(૩)લેઝરથી ચાર્જ કરો તમારો સ્માર્ટફોન!

મોબાઇલ ફોન કરવો એ પણ કડાકૂટિયું કામ છે. ટેવ પડી ગઈ હોય એટલે ખબર ન પડે પણ હવે વૉશિંગ્ટન યુનિવર્સિટીના એન્જીનિયરોએ લેઝરથી મોબાઇલ ફોન ચાર્જ કરવાની નવી પદ્ધતિ વિકસાવી છે. આમાં તમારે પ્લગ પૉઇંટમાં ચાર્જર લગાડવું નહીં પડે. ટેબલ પર રાખો અને લેઝર ચાલુ કરો. એ જ્યાં હશે ત્યાં ચાર્જ થવા લાગશે. એમણે સ્માર્ટફોનની પાછળ પાતળો પાવર સેલ મૂક્યો. એ લેઝરથી ચાર્જ કરે છે. પરંતુ લેઝર તો બહુ ગરમ કરી નાખે. એટલે એમણે ખાસ ધાતુ પસંદ કરી અને એમાં ગરમીને શોશીલે તેવી હીટ સિંક ગોઠવી. વળી લેઝરના કિરણના માર્ગમાંથી કોઈ પસાર થાય તો? એમણે એવી વ્યવસ્થા કરી છે કે એ તરત બંધ થઈ જાય. આના માટે એમણે એક રિફ્લેક્ટર પણ ગોઠવ્યું છે. માણસના શરીરનું હલનચલન એ તરત પારખીને લેઝરને બંધ કરી દે છે. ૧૪ ફૂટના અંતરેથી પણ હવે તમે મોબાઇલ ચાર્જ કરી શકશો. આ ઉપકરણ કેમ કામ કરે છે તે સમજવા માટે આ વિડિયો જૂઓઃ

https://www.facebook.com/uwnews/videos/1728445513914703/

સંદર્ભઃ http://www.washington.edu/news/2018/02/20/using-a-laser-to-wirelessly-charge-a-smartphone-safely-across-a-room/ (ઉપરોક્ત વિડિયો આ લિંક પર જવાથી પણ જોવા મળશે).

૦-૦-૦

() સુપરનોવાના જન્મની શરૂઆત જોઈ એક અવકાશપ્રેમીએ

આમ તો આ ઘટના છે, ૨૦મી સપ્ટેમ્બર, ૨૦૧૬ની, પરંતુ બધી ચકાસણીઓ પછી પાકી ખાતરી થયા પછી Nature 554, 497–499 (2018) માં એનો રિપોર્ટ પ્રકાશિત થયો છે.

આર્જેન્ટિનાના વિક્ટર બૂસોનું કામ તો તાળાંકૂંચી સમારવાનું અને બનાવવાનું. પરંતુ એને અવકાશમાં નજર માંડવાનો પણ શોખ. આ માટે એણે પોતાના ટેલિસ્કોપ પર ગોઠવાય એવો નવો કેમેરા પણ ખરીદ્‍યો. એણે કેમેરા ચક્રાકાર ગૅલેક્સી NGC 613 તરફ વાળ્યો. આ ગૅલેક્સી આપણાથી આઠ કરોડ પચાસ લાખ પ્રકાશવર્ષ દૂર છે. અહીં એને અલપઝલપ થતા પ્રકાશનો પૂંજ જોવા મળ્યો. એણે ધડાધડ તસવીરો ઝડપવા માંડી. આમ તો સુપરનોવાની બે તસવીરોમાં બહુ અંતર જોવા ન મળે પરંતુ આ તો એક જ સ્થાનેથી લીધેલી બે તસવીરોમાં પણ ફેર દેખાતો હતો. આ તસવીરો એકબીજી પર સુપર-ઇમ્પોઝ કરતાં સુપરનોવાના જન્મના શરૂઆતના ધબકારા જોવા મળ્યા. એ નીચે આપેલ ચિત્રમાં જોઈ શકાશેઃ

તે પછી તો એણે વૈજ્ઞાનિકોનો સંપર્ક કર્યો તો બધા અભિભૂત થઈ ગયા. આ તો સુપરનોવાના જન્મની પ્રસવપીડા!

એક મહાકાય તારાની નાભિનું પરમાણું ઈંધણ ખૂટી જાય ત્યારે એ અંદર તરફ ધસવા લાગે છે. આથી પ્રોતોન અને ઇલેક્ટ્રોન એકબીજામાં દબાઈને જોડાઈ જાય છે અને ન્યૂટ્રોન પેદા કરે છે. ખગોળ-ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ કહે છે કે તારો અંદર ધસી પડવાથી ‘શૉકવેવ’ ઉત્પન્ન થાય છે જે તારાની સપાતી સુધી પહોંચવામાં એકાદ દિવસ પણ લઈ લે છે. આ પહેલાં જે સુપરનોવા જોવા મળ્યો તેનાં શૉકવેવ સપાટી પર આવ્યાં તે પછી ૩ કલાકે દેખાયો હતો. પરંતુ બૂસોએ ૯૦ મિનિટમાં દર ૨૦ સેકંડે એક તસવીર લઈને પહેલી જ વાર શૉકવેવ છૂટાં પડે તે સમયની તસવીરો ઝડપીને ખગોળશાસ્ત્રમાં એક રહ્સ્યનું તાળું ખોલી આપ્યું છે.

સંદર્ભઃ https://www.nature.com/articles/d41586-018-02331-4

____________________________________________

Science Samachar : Episode 31

() ભારતમાં મરઘીને ઍન્ટીબાયોટિક્સનો વધારેપડતો ડોઝ અપાતો હોવાનો આક્ષેપ

ગાર્ડિયન’ સમાચારપત્રના સમાચાર મુજબ ભારતથી આયાત મરઘાંને ઍન્ટીબાયોટિક્સનો બહુ મોટો ડોઝ અપાય છે, કે જેથી એ બીમાર ન પડે.બ્યૂરો ઑફ ઇન્વેસ્ટીગેટિવ જર્નાલિઝમના એક રિપોર્ટમાં કહ્યું છે કે બહુ જ મુશ્કેલ કેસમાં જ આપી શકાય એવાં ઍન્ટીબાયોટિક્સ ભારતમાં મરઘાંને નિયમિતપણે અપાય છે. આવાં ટનબંધ ઍન્ટીબાયોટિક્સ દર વર્ષે ભારત પહોંચે છે અને એનો છૂટથી ઉપયોગ થાય છે. રિપોર્ટ કહે છે કે આની ખરાબ અસર આખી દુનિયામાં થવાની શક્યતા છે.

ઍન્ટીબાયોટિક્સના અવિચારી ઉપયોગથી બૅક્ટેરિયા એની સામેની પ્રતિકારશક્તિ વિકસાવી લે છે, પરિણામે એની અસર ઘટી જાય છે, એટલું જ નહીં, એ વધારે ખતરનાક બની જાય છે. આવાં ચિકન ખાનારના શરીર પર એની પ્રતિકૂળ અસર પડે છે. એની રોગ પ્રતિકાર શક્તિ ઘટી જાય છે.

ભારતમાં ઍન્ટીબાયોટિક્સના ઉપયોગ પર નિયંત્રણ રાખવાની કોઈ વ્યવસ્થા નથી. આથી દુનિયાની મોટી ફૂડ પ્રોસેસિંગ કંપનીઓ મનફાવે તેમ વર્તે છે. વિશ્વના લોકોના આરોગ્યની સંભાળ લેવાની જવાબદારી સૌની છે.

(આ માત્ર સમાચાર છે. ભારતના ચિકન ઉદ્યોગની નિકાસ ઘટાડવા માટેના ‘Fake news’ પણ હોઈ શકે. પરંતુ સાચું હોય તો શરમજનક છે. –સં)

સંદર્ભઃ ગાર્ડિયન

0-0-0

() સ્ટીલ કરતાં વધારે મજબૂત લાકડું

મૅરીલૅન્ડ યુનિવર્સિટીના એન્જીનિયરોએ લાકડાની મજબૂતી વધારવાની રીત શોધી છે. લાકડું એની મૂળ શક્તિ કરતાં વધારે મજબૂત બની શકે છે. આમ પ્રાકૃતિક વસ્તુ સ્ટીલ કરતાંય વધારે મજબૂત અને વધારે સસ્તુંય પડશે. એન્જીનિયરોની ટીમના નેતા લિયાંગબિંગ હૂ કહે છે કે એમણે શોધેલી રીતથી લાકડાની માવજત કરવાથી એ કુદરતી લાકડાની સરખામણીમાં ૧૨ગણું મજબૂત અને ૧૦ગણું સખત અને ઘન બને છે. એટલું જ નહીં એનું વજન પણ છઠ્ઠા ભાગનું રહી જાય છે. એને તોડવા માટે સામાન્ય લાકડા માટે જોઈએ તેના કરતાં દસગણી વધારે શક્તિ જોઈએ. તે ઉપરાંત માવજતની પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં એને મનફાવતો ઘાટ પણ આપી શકાય છે.

એમનો અભ્યાસલેખ Nature સામયિકમાં પ્રકાશિત થયો છે. લાકડાની અંદર લિગ્નિન નામનો પદાર્થ હોય છે. એ પદાર્થ લાકડાને લવચીક બનવા નથી દેતો. લિગ્નિન કાઢ્યા પછી એને ૧૫૦ ફેરનહાઇટની ગરમી આપીને દબાવાય છે. આથી એની અંદરનો રેસાદાર પદાર્થ ઠસોઠસ થઈને ચસકી શકતો નથી. છે. લાકડામાં છેદ હોય તે પુરાઈ જાય છે અને ગાંઠ હોય તે પણ સમતળ થઈ જાય છે. દબાવાથી લાકડાની જાડાઈ પાંચમા ભાગની રહી જાય છે. આમ એ પાતળું પણ મજબૂત બને છે કારણ કે ઓછી જગ્યામાં બધો પદાર્થ સમાઈ ગયો હોય છે.

અહીં ચિત્રમાં લિગ્નિન કાઢ્યા પહેલાંની (ડાબી બાજુ) અને લિગ્નિન કાઢ્યા પછીની (જમણી બાજુ) આંતરિક સંરચના દેખાડી છે. ટીમે એમણે બનાવેલા લાકડા પર તીર છોડીને પ્રયોગ કર્યો, એમાં કુદર્તી લાકડું વીંધાઈ ગયું, પણ માવજત કરેલું લાકડું અડીખમ રહ્યું.

ફર્નિચરમાં સાગનું લાકડું વપરાતું હોય છે. આંબો, પાઇન જેવાં બીજાં લાકડાં નરમ મનાય, પણ હવે કોઈ પણ લાકડા પર આ પ્રક્રિયા કરવાથી એ ફર્નિચરને યોગ્ય બની શકશે.

સંદર્ભઃ મૅરીલૅન્ડ

0-0-0

(3) ભારત રીસર્ચ પર બહુ ઓછો ખર્ચ કરે છે.

ભારતમાં આર્થિક ક્ષમતાના પ્રમાણમાં વૈજ્ઞાનિક સંશોધનો પર બહુ ઓછો ખર્ચ થાય છે. ગયા મહિનાની ૨૯મીએ સંસદમાં રજૂ થયેલી આર્થિક સમીક્ષા દર્શાવે છે કે ૨૦૧૫માં આપણી GDPના માત્ર ૦.૫ ટકાનો ખર્ચ સંશોધનો પર થયો. ચીન ૧ ટકાનો ખર્ચ કરે છે અને અમેરિકા ૨.૫ ટકાનો ખર્ચ કરે છે. આપણું કુલ આંતરિક ઉત્પાદન (GDP) ચીનના પાંચમા ભાગનું અને અમેરિકાના આઠમા ભાગનું છે. એનો અર્થ એ કે ચીન મૌલિક સંશોધનો માટે આપણા કરતાં દસગણો અને અમેરિકા સોળગણો ખર્ચ કરે છે. આર્થિક સમીક્ષા કહે છે કે આ જોતાં, ભારત અમેરિકા જેટલું સમૃદ્ધ થઈ જશે ત્યારે એનો સંશોધનો પરનો ખર્ચ માંડ GDPના ૧ ટકા સુધી પહોંચશે.

૨૦૦૧માં ચીનમાં ઉચ્ચ સ્તરનાં ૧૭૪ વૈજ્ઞાનિક પ્રકાશનો હતાં, અને ભારતમાં ૧૦૩. પરંતુ, ૨૦૧૧માં ચીનનો આંકડો ૯૮૦ પર પહોંચ્યો, તો ભારત ગોકળગાયની ગતિએ માત્ર ૧૫૩ પર પહોંચ્યું.

ભારતમાં જન્મ્યા હોય એવા એક લાખ કરતાં વધારે લોકોએ PhD કર્યું છે પણ તેમાંથી ૯૧,૦૦૦ અમેરિકામાં કામ કરે છે.

સંદર્ભઃ The Hindu_22567826

0-0-0

() બૅક્ટેરિયાની મદદથી જખમનો ઇલાજ

સ્વીડનની ઉપ્સાલા યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ લૅક્ટિક ઍસિડના બૅક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરીને જખમ રુઝાવવાની નવી ટેકનિક બનાવી છે. એમનો અભ્યાસપત્ર (અહીં_1716580115) વાંચી શકાશે. આ બૅક્ટેરિયા વાહક તરીકે કામ આપે છે. એ માનવશરીરમાં જ પેદા થતું કેમોકાઈન (Chemokine) બનાવે છે અને સીધું જ ઘા પર પહોંચાડે છે.

ઘણા જખમોની સારવાર બહુ ખર્ચાળ નીવડે છે. એમનો ઉપાય માત્ર બહારની દવાઓથી થઈ શકે છે. ઉંમર વધતાં સારવાર અઘરી બનતી જાય છે. ઘણી વાર ડાયબિટીસ પણ ઘા પર રૂઝ વળવામાં આડે આવે છે. નવી રીતમાં કેમોકાઇન, CXCL12 જખમી કોશોમાં ઉમેરાય છે અને તે સાથે વધારે રોગપ્રતિકારક કોશો પણ આવે છે.

ઉંદર પર આ પ્રયોગ સફળ રહ્યો છે હવે ડુક્કર પર પ્રયોગ કરાશે તે પછી માનવ પર એનો ઉપયોગ કરાશે.

સંદર્ભઃ Alpha-Galilio