പ്രകൃതിയിലെ രൂപരചനകളിൽനിന്നു പഠിക്കൽ
“നാം കണ്ടുപിടിച്ചിട്ടുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ പലതും മറ്റു ജീവജാലങ്ങളിൽനിന്നു നാം പകർത്തിയവയാണ്‌. അതേ, നാം കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിനു മുമ്പു തന്നെ ആ വിദ്യകൾ അവയ്‌ക്കു സ്വന്തമായിരുന്നു.”—ഫിൽ ഗെയ്‌റ്റ്‌സ്‌, വന്യ സാങ്കേതികവിദ്യ (ഇംഗ്ലീഷ്‌).
പ്രകൃതിയെ അനുകരിച്ച്‌ ഏറെ സങ്കീർണമായ യന്ത്രങ്ങളും മറ്റു വസ്‌തുക്കളും നിർമിച്ചെടുക്കുക എന്നതാണ്‌ ബയോമിമെറ്റിക്‌സ്‌ എന്ന ശാസ്‌ത്രശാഖയുടെ ലക്ഷ്യം എന്ന്‌ മുൻലേഖനത്തിൽ നാം കണ്ടു കഴിഞ്ഞു. മലിനീകരണത്തിന്‌ ഇടയാക്കാത്ത വിധത്തിലാണ്‌ പ്രകൃതി അതിന്റെ ഉത്‌പന്നങ്ങൾ നിർമിച്ചെടുക്കുന്നത്‌. ഈ ഉത്‌പന്നങ്ങളാകട്ടെ, ഭാരക്കുറവും വഴക്കവും അതേസമയംതന്നെ അങ്ങേയറ്റം ബലവും ഉള്ളവയാണ്‌.
ഉദാഹരണത്തിന്‌ അസ്ഥികളുടെ കാര്യം തന്നെ എടുക്കാം. ഉരുക്കിനെക്കാൾ ബലമുള്ളവയാണ്‌ അസ്ഥികൾ. ഇതിന്റെ പിന്നിലെ രഹസ്യം എന്താണ്‌? അവയുടെ, വിദഗ്‌ധമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യപ്പെട്ട ആകൃതി ആണ്‌ ഒരു സംഗതി. എന്നാൽ മുഖ്യ രഹസ്യം ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്നത്‌ കുറെക്കൂടെ ആഴത്തിലാണ്‌—തന്മാത്രാ തലത്തിൽ. “ജീവജാലങ്ങളുടെ വിജയ രഹസ്യം കുടികൊള്ളുന്നത്‌ അവയുടെ അതിസൂക്ഷ്‌മ ഘടകങ്ങളുടെ രൂപരചനയിലും അവ സംയോജിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന വിധത്തിലും ആണ്‌” എന്ന്‌ ഗെയ്‌റ്റ്‌സ്‌ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഈ അതിസൂക്ഷ്‌മ ഘടകങ്ങളെ അടുത്തു പരിശോധിച്ചതിന്റെ ഫലമായി, അസ്ഥികൾ മുതൽ പട്ടുനൂൽ വരെയുള്ള പ്രകൃതിയിലെ ഉത്‌പന്നങ്ങൾക്ക്‌ അസൂയാർഹമായ ബലവും അതേസമയം ഭാരക്കുറവും പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന പദാർഥങ്ങളെ വേർതിരിച്ചറിയാൻ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർക്കു കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌. ഈ പദാർഥങ്ങൾ വ്യത്യസ്‌ത തരത്തിലുള്ള പ്രകൃതിജന്യ കോമ്പസിറ്റുകൾ ആണെന്ന്‌ അവർ കണ്ടെത്തി.
കോമ്പസിറ്റുകളുടെ അത്ഭുതലോകം
രണ്ടോ അതിലധികമോ പദാർഥങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന്‌ ഉണ്ടാകുന്ന ഖരാവസ്ഥയിലുള്ള പദാർഥക്കൂട്ടാണ്‌ കോമ്പസിറ്റ്‌. ഈ പദാർഥക്കൂട്ട്‌ അതിന്റെ ഘടക പദാർഥങ്ങളെക്കാൾ മേൽത്തരമായ ഗുണങ്ങളോടു കൂടിയ ഒന്നായിരിക്കും. ഇതിനെ കുറിച്ചു മനസ്സിലാക്കാൻ നമുക്ക്‌ ഒരു കൃത്രിമ കോമ്പസിറ്റായ ഫൈബർ ഗ്ലാസിന്റെa കാര്യമെടുക്കാം. ബോട്ടിന്റെ ഉടൽ, ചൂണ്ടക്കോൽ, അമ്പ്‌, വില്ല്‌, മറ്റു വിനോദ സാമഗ്രികൾ എന്നിവ ഉണ്ടാക്കുന്നതിന്‌ സാധാരണമായി ഉപയോഗിച്ചു വരുന്ന ഒരു ഉത്‌പന്നമാണ്‌ ഇത്‌. ദ്രവരൂപത്തിലോ കുഴമ്പു പരുവത്തിലോ ഉള്ള പ്ലാസ്റ്റിക്കിൽ (പോളിമർ മാട്രിക്‌സിൽ) ഗ്ലാസ്സിന്റെ നേർത്ത തന്തുക്കൾ അഥവാ നാരുകൾ നിരത്തിവെച്ചാണ്‌ ഫൈബർ ഗ്ലാസ്സ്‌ നിർമിക്കുന്നത്‌. ഈ പ്ലാസ്റ്റിക്ക്‌ ഉറയ്‌ക്കുമ്പോൾ അഥവാ കട്ടിയാകുമ്പോൾ ഭാരക്കുറവും വഴക്കവും അതേസമയംതന്നെ ബലവും ഉള്ള ഒരു കോമ്പസിറ്റ്‌ രൂപംകൊള്ളുന്നു. വിവിധ തരം പദാർഥങ്ങളുടെ തന്തുക്കളും മാട്രിക്‌സും ഉപയോഗിച്ച്‌ ഈ രീതിയിൽ ഒട്ടനവധി കോമ്പസിറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, മനുഷ്യരിലും സസ്യജന്തുജാലങ്ങളിലും സ്വാഭാവികമായി കാണപ്പെടുന്ന കോമ്പസിറ്റുകളോടുള്ള താരതമ്യത്തിൽ കൃത്രിമ കോമ്പസിറ്റുകൾ വളരെ താഴ്‌ന്ന നിലവാരമാണ്‌ പുലർത്തുന്നത്‌.
മനുഷ്യരിലും ജന്തുക്കളിലും, ഗ്ലാസ്സിന്റെയോ കാർബണിന്റെയോ നാരുകൾക്കു പകരം കൊളാജൻ എന്ന നാരു രൂപത്തിലുള്ള ഒരു മാംസ്യമാണ്‌ ത്വക്ക്‌, കുടലുകൾ, തരുണാസ്ഥി, സ്‌നായുക്കൾ, അസ്ഥികൾ, പല്ല്‌ (ഇനാമൽ ഒഴിച്ചുള്ള ഭാഗം) എന്നിവയ്‌ക്ക്‌ കരുത്തു പകരുന്ന കോമ്പസിറ്റുകളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകമായി വർത്തിക്കുന്നത്‌.b കൊളാജൻ അടിസ്ഥാനഘടകമായുള്ള കോമ്പസിറ്റുകൾ “അറിയപ്പെടുന്നതിൽ വെച്ച്‌ ഏറ്റവും മികച്ച കോമ്പസിറ്റുകളിൽ പെടുന്നു” എന്ന്‌ ഒരു പരാമർശ കൃതി പറയുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന്‌, മാംസപേശികളെ അസ്ഥികളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന സ്‌നായുക്കളുടെ കാര്യമെടുക്കാം. സ്‌നായുവിലെ കൊളാജൻ നാരുകളുടെ ദൃഢതയും ഈ നാരുകൾ നെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന അത്ഭുതകരമായ വിധവുമാണ്‌ അതിനെ ശ്രദ്ധേയമാക്കിത്തീർക്കുന്നത്‌. ബയോമിമിക്രി എന്ന പുസ്‌തകത്തിൽ ജനിൻ ബിന്യുസ്‌ ഇപ്രകാരം എഴുതുന്നു: “[കൂടിപ്പിണഞ്ഞിരിക്കുന്ന സ്‌നായുവിന്റെ] ഓരോ തലത്തിലും വിസ്‌മയാവഹമായ കൃത്യത ദർശിക്കാവുന്നതാണ്‌
. ഒരു തൂക്കുപാലത്തിലെ കേബിളുകളോടു സമാനമായ അനവധി കേബിളുകൾ കൂടിപ്പിണഞ്ഞതാണ്‌ നിങ്ങളുടെ കൈത്തണ്ടയിലെ സ്‌നായു. ഓരോ കേബിളും കുറെക്കൂടെ വണ്ണം കുറഞ്ഞ കേബിളുകൾ ചേർത്തുപിരിച്ച്‌ ഉണ്ടാക്കിയവയാണ്‌. ഈ കേബിളുകളിൽ ഓരോന്നും കൂടിപ്പിണഞ്ഞിരിക്കുന്ന തന്മാത്രകളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ്‌. തന്മാത്രകളാകട്ടെ സർപ്പിളാകൃതിയിൽ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പരമാണുക്കളുടെ കൂട്ടവും. പിന്നെയും പിന്നെയും ഗണിതശാസ്‌ത്രപരമായ വിസ്‌മയങ്ങൾ ചുരുളഴിയുകയാണ്‌.” അവർ ഇങ്ങനെ കൂട്ടിച്ചേർത്തു: “രൂപകൽപ്പനയിലെ ഒരു അത്ഭുതമാണ്‌ അത്‌.” ആ സ്ഥിതിക്ക്‌, തങ്ങൾ പ്രകൃതിയിലെ രൂപരചനകളിൽനിന്ന്‌ പ്രചോദനം ഉൾക്കൊള്ളുന്നതായി ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ പറയുന്നതിൽ എന്തെങ്കിലും അതിശയമുണ്ടോ?—ഇയ്യോബ്‌ 40:15, 17, പി.ഒ.സി. ബൈബിൾ താരതമ്യം ചെയ്യുക.
പ്രകൃതിയിലെ കോമ്പസിറ്റുകളുടെ മുന്നിൽ മനുഷ്യനിർമിത കോമ്പസിറ്റുകൾ നിഷ്‌പ്രഭമാണെന്നു നാം കണ്ടുകഴിഞ്ഞു. എന്നിട്ടുപോലും അവ എത്രയോ മികച്ചവയാണ്‌! കഴിഞ്ഞ 25 വർഷത്തിനുള്ളിൽ എൻജിനീയറിങ്‌ രംഗത്തു കൈവരിക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടുള്ള ഏറ്റവും പ്രമുഖമായ പത്ത്‌ നേട്ടങ്ങളിൽ മനുഷ്യനിർമിത കോമ്പസിറ്റുകൾ പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌, ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെയോ കാർബണിന്റെയോ നാരുകൾ അടിസ്ഥാന ഘടകമായുള്ള കോമ്പസിറ്റുകളുടെ കാര്യമെടുക്കാം. വിനോദ സാമഗ്രികൾ, വിമാനങ്ങളുടെയും ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളുടെയും ഭാഗങ്ങൾ, ഫോർമുല വൺ മത്സര കാറുകൾ, ഉല്ലാസനൗകകൾ, ഭാരംകുറഞ്ഞ കൃത്രിമ കൈകാലുകൾ അങ്ങനെയങ്ങനെ നിരവധി സാധനങ്ങൾക്ക്‌ ഈ കോമ്പസിറ്റുകൾ പുതിയ മുഖച്ഛായ നൽകിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
ബ്ലബർ—ബഹുമുഖ ധർമമുള്ള ഒരു അത്ഭുത പദാർഥം
തിമിംഗിലങ്ങൾക്കും ഡോൾഫിനുകൾക്കും തങ്ങളുടെ ശരീരത്തെ ആവരണം ചെയ്യുന്ന ആ അത്ഭുത വസ്‌തുവിനെ കുറിച്ച്‌ യാതൊന്നും അറിഞ്ഞുകൂടാ. ബ്ലബർ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു കൊഴുപ്പു കലയാണ്‌ അത്‌. “തിമിംഗിലത്തിന്റെ ബ്ലബർ ഒരുപക്ഷേ നമുക്ക്‌ അറിയാവുന്നതിൽ വെച്ച്‌ ഏറ്റവുമധികം ധർമങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്ന പദാർഥമായിരിക്കാം” എന്ന്‌ ബയോമിമെറ്റിക്‌സ്‌: വസ്‌തുക്കളുടെ രൂപരചനയും നിർമാണവും എന്ന പുസ്‌തകം പറയുന്നു. അതിനുള്ള കാരണം ആ പുസ്‌തകം തുടർന്നു വിശദീകരിക്കുന്നു. വെള്ളത്തിൽ പൊന്തിക്കിടക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു അത്ഭുത വസ്‌തുവാണ്‌ ബ്ലബർ. പ്രാണവായു ശ്വസിക്കുന്നതിനു വേണ്ടി ജലോപരിതലത്തിലേക്കു വരാൻ തിമിംഗിലങ്ങൾക്ക്‌ ഇതുമൂലം കഴിയുന്നു. ഉഷ്‌ണരക്തമുള്ള ഈ സസ്‌തനികളെ സമുദ്രത്തിലെ തണുപ്പിൽനിന്നു സംരക്ഷിക്കുന്ന ഒന്നാന്തരമൊരു ‘കമ്പിളി’ ആയും അതു വർത്തിക്കുന്നു. കൂടാതെ, കാലി വയറുമായി ആയിരക്കണക്കിനു കിലോമീറ്റർ ദേശാടനം നടത്തേണ്ടി വരുന്ന അവസരങ്ങളിൽ നല്ലൊരു ‘ഭക്ഷ്യശേഖര’മായും ഇത്‌ ഉതകുന്നു. ഒരു ഗ്രാം മാംസ്യത്തിൽ നിന്നും പഞ്ചസാരയിൽ നിന്നും കിട്ടുന്നതിന്റെ 2 മുതൽ 3 വരെ ഇരട്ടി ഊർജം ഒരു ഗ്രാം കൊഴുപ്പിൽനിന്നു കിട്ടും.
“റബറു പോലെ നല്ല ഇലാസ്‌തികതയുള്ള ഒരു പദാർഥം കൂടിയാണ്‌ ബ്ലബർ. വാൽ ഓരോ പ്രാവശ്യം അടിക്കുമ്പോഴും ബ്ലബറിനുണ്ടാകുന്ന സങ്കോച വികാസങ്ങളുടെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വേഗ വർധനവ്‌, തുടർച്ചയായ ദീർഘദൂര യാത്രകളിൽ ഇന്ധന ചെലവ്‌ 20 ശതമാനം വരെ ലാഭിക്കാൻ [തിമിംഗിലങ്ങളെ] സഹായിച്ചേക്കാം” എന്ന്‌ മേൽ പരാമർശിച്ച പുസ്‌തകം പറയുന്നു.
മനുഷ്യൻ ബ്ലബറിനായി തിമിംഗിലങ്ങളെ വേട്ടയാടാൻ തുടങ്ങിയിട്ട്‌ നൂറ്റാണ്ടുകളായി. എങ്കിലും ഓരോ തിമിംഗിലത്തിന്റെയും ശരീരത്തെ പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഈ ബ്ലബർ, കൊളാജൻ തന്തുക്കൾക്കൊണ്ട്‌—കൊളാജൻ തന്തുക്കൾ ബ്ലബറിന്റെ പകുതിയോളം വരും—സങ്കീർണമായ രീതിയിൽ നെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഒന്നാണ്‌ എന്ന വസ്‌തുത മനസ്സിലാക്കിയത്‌ ഈ അടുത്ത കാലത്തു മാത്രമാണ്‌. കൊഴുപ്പും കൊളാജൻ തന്തുക്കളും ചേർന്ന ഈ കോമ്പസിറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ പൂർണമായി മനസ്സിലാക്കിയെടുക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ്‌ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോഴും. അതിനിടയ്‌ക്ക്‌, മറ്റൊരു അത്ഭുത പദാർഥം കൂടെ തങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നതായി ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു. കൃത്രിമമായി നിർമിക്കുന്ന പക്ഷം പല രീതിയിലും ഉപയോഗപ്പെടുത്താവുന്ന ഈ പദാർഥത്തെ കുറിച്ച്‌ നമുക്ക്‌ അടുത്തതായി പരിചിന്തിക്കാം.
എട്ടു കാലുള്ള ഒരു എൻജിനീയറിങ്‌ പ്രതിഭ
സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ എട്ടുകാലിയെ കുറിച്ചും പഠനം നടത്താൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. എട്ടുകാലി നൂലുണ്ടാക്കുന്നത്‌—ഇതും ഒരു കോമ്പസിറ്റാണ്‌—എങ്ങനെയെന്നു മനസ്സിലാക്കാൻ അവർ അങ്ങേയറ്റം ഉത്സുകരാണ്‌. ഒരുപാടിനം ജീവികൾ പട്ടുനൂൽ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും എട്ടുകാലിയുടെ പട്ടുനൂൽ അവയെക്കാളെല്ലാം വിശേഷപ്പെട്ടതാണ്‌. ഭൂമിയിലെ തന്നെ ഏറ്റവും ബലമേറിയ പദാർഥങ്ങളിൽ ഒന്നായ ഇതുകൊണ്ട്‌ “ആയിരമായിരം സ്വപ്‌നങ്ങളുടെ ഊടും പാവും നെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു” എന്ന്‌ ഒരു ശാസ്‌ത്ര ലേഖകൻ പറയുകയുണ്ടായി. എണ്ണിയാൽ ഒടുങ്ങാത്തത്ര, അവിശ്വസനീയമായ ഗുണവിശേഷങ്ങളാണ്‌ എട്ടുകാലിയുടെ പട്ടുനൂലിനുള്ളത്‌.
എട്ടുകാലി നൂലിന്റെ ഗുണഗണങ്ങളെ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ ഇത്രയേറെ പാടിപ്പുകഴ്‌ത്തുന്നത്‌ എന്തുകൊണ്ടാണ്‌? ഉരുക്കിനെ വെല്ലുന്ന കരുത്തും അതേസമയം അങ്ങേയറ്റത്തെ ഇലാസ്‌തികതയും എട്ടുകാലി നൂലിന്റെ സവിശേഷതയാണ്‌—ഗുണവിശേഷങ്ങളുടെ ഒരു അപൂർവ മേളനംതന്നെ. ഉരുക്കിനെക്കാൾ അഞ്ചു മടങ്ങ്‌ കരുത്തുള്ള എട്ടുകാലി നൂലിന്‌ നൈലോൺ നൂലുകളിൽ ഏറ്റവുമധികം ഇലാസ്‌തികതയുള്ള ഇനത്തെക്കാൾ 30 ശതമാനം ഇലാസ്‌തികത കൂടുതലാണ്‌. എങ്കിലും ഒരു നൈലോൺ നെറ്റ്‌ അതിൽ വന്നു തട്ടുന്ന പന്തിനെ തെറിപ്പിച്ചുകളയുന്നതുപോലെ ഒരു എട്ടുകാലി വല, അതിൽ വന്നു വീഴുന്ന ഇരയെ തെറിപ്പിച്ചുകളയുന്നില്ല. “നൈലോൺ നൂലിനു പകരം എട്ടുകാലി നൂലുകൊണ്ട്‌ അതേ കനത്തിൽ നെയ്‌തെടുത്ത ഒരു വലിയ മീൻവലയ്‌ക്ക്‌ ഒരു യാത്രാ വിമാനത്തെ വഹിക്കാൻ പോന്ന അത്ര ബലവും വഴക്കവും ഉണ്ടായിരിക്കും” എന്ന്‌ സയൻസ്‌ ന്യൂസ്‌ പറയുന്നു.
എട്ടുകാലിയുടെ ഈ രാസ വിരുത്‌—ഇവയുടെ കൂട്ടത്തിൽ പെട്ട രണ്ട്‌ വർഗങ്ങൾക്ക്‌ ഏഴ്‌ ഇനങ്ങളിലുള്ള പട്ടുനൂൽ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കാൻ പോലും കഴിവുണ്ട്‌—അനുകരിക്കാൻ കഴിഞ്ഞിരുന്നെങ്കിൽ നമുക്ക്‌ എന്തൊക്കെ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമായിരുന്നെന്ന്‌ ഒന്നു സങ്കൽപ്പിച്ചു നോക്കൂ! ഇന്നുള്ളതിന്റെ പതിന്മടങ്ങു മികച്ച സീറ്റ്‌ ബെൽറ്റുകൾ, കൃത്രിമ കണ്ഡരകൾ (ligaments), മുറിവുകൾ തുന്നിക്കെട്ടാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന നൂലുകൾ, വെടിയുണ്ട ഏൽക്കാത്ത തുണിത്തരങ്ങൾ, ഭാരംകുറഞ്ഞ കേബിളുകൾ, ചരടുകൾ, അങ്ങനെ എത്രയെത്ര സാധനങ്ങൾ. എട്ടുകാലി, വിഷ രാസവസ്‌തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കാതെതന്നെ ഇത്ര നിപുണമായി നൂലുണ്ടാക്കുന്നത്‌ എങ്ങനെയെന്നു മനസ്സിലാക്കാനും ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ ശ്രമിക്കുന്നുണ്ട്‌.
പ്രകൃതിയിലെ ഗിയർബോക്‌സുകളും ജെറ്റ്‌ എഞ്ചിനുകളും
ഇന്നു ലോകത്തെ മുന്നോട്ടു ചലിപ്പിക്കുന്നതു ഗിയർബോക്‌സുകളും ജെറ്റ്‌ എഞ്ചിനുകളും ആണെന്നു തന്നെ പറയാം. എന്നാൽ നാം ഇവ കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിനു വളരെ മുമ്പു തന്നെ പ്രകൃതിക്ക്‌ അവ സ്വന്തമായുണ്ടായിരുന്നു എന്ന കാര്യം നിങ്ങൾക്ക്‌ അറിയാമായിരുന്നോ? ഗിയർബോക്‌സിന്റെ കാര്യമെടുക്കുക. എഞ്ചിൻ ഏറ്റവും ക്ഷമതയോടെ പ്രവർത്തിക്കത്തക്ക വിധത്തിൽ ഒരു വാഹനത്തിന്റെ ഗിയർ മാറ്റാൻ ഗിയർബോക്‌സുകൾ സഹായിക്കുന്നു. പ്രകൃതിയിലെ ഗിയർബോക്‌സുകളും ഇതുതന്നെയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. എന്നാൽ ഈ ഗിയർബോക്‌സുകൾ എഞ്ചിനെ ചക്രങ്ങളുമായിട്ടല്ല, പകരം ചിറകുകളെ ചിറകുകളുമായിട്ടാണ്‌ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത്‌! ഇത്തരം ഗിയർബോക്‌സുകൾ എവിടെ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും? സാധാരണ ഈച്ചയിൽ. പറക്കുന്നതിനിടയിൽ ഗിയർ ഫസ്റ്റിലും സെക്കൻഡിലും തേർഡിലും ആക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനം ഈ ഈച്ചയിലുണ്ട്‌! ഇത്‌ ചിറകടി വേഗം ക്രമീകരിക്കാനും അങ്ങനെ പറക്കലിന്റെ വേഗം നിയന്ത്രിക്കാനും അതിനെ സഹായിക്കുന്നു.
കൂന്തൽ, നീരാളി, നോട്ടിലസ്‌ ഇവയെല്ലാം ജെറ്റ്‌ പ്രേഷണത്തിന്റെ (jet propulsion) സഹായത്താലാണ്‌ വെള്ളത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നത്‌. ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ ഈ ജെറ്റുകളെ അസൂയ പൂണ്ട കണ്ണുകളോടെ നോക്കി കാണുന്നു. കാരണം? കടലിന്‌ അടിയിലെ ശക്തമായ മർദത്തെ ചെറുത്തുനിൽക്കാൻ കഴിവുള്ള, പൊട്ടിപ്പോകാത്ത, ശബ്ദമലിനീകരണത്തിന്‌ ഇടയാക്കാത്ത, അതീവ ക്ഷമതയുള്ള, മൃദുലമായ ഭാഗങ്ങളാണ്‌ അവയ്‌ക്കുള്ളത്‌. ഇരപിടിയന്മാരുടെ കണ്ണുവെട്ടിച്ചു പായുമ്പോൾ ഒരു കൂന്തലിന്‌ ജെറ്റ്‌ പ്രേഷണത്തിന്റെ സഹായത്താൽ മണിക്കൂറിൽ 32 കിലോമീറ്റർ വരെ വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയും. “ചിലപ്പോൾ അവ വെള്ളത്തിൽനിന്ന്‌ പൊങ്ങിച്ചാടി കപ്പലിന്റെ ഡെക്കിൽപോലും കയറിപ്പറ്റാറുണ്ട്‌,” വന്യ സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന പുസ്‌തകം പറയുന്നു.
പ്രകൃതിയിലെ അത്ഭുതങ്ങളെ കുറിച്ച്‌ അൽപ്പ നേരമൊന്ന്‌ ധ്യാനിക്കുമ്പോൾ തന്നെ നമ്മുടെ ഹൃദയം ഭയാദരവും വിലമതിപ്പും കൊണ്ട്‌ നിറഞ്ഞു തുളുമ്പുന്നു. ഒന്നിനു പുറകെ ഒന്നായി നമ്മുടെ മനസ്സിൽ ചോദ്യങ്ങൾ ഉദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ജീവ പ്രഹേളികയാണ്‌ പ്രപഞ്ചം: ഉജ്ജ്വലമെങ്കിലും തണുത്ത വെളിച്ചം തെളിക്കാൻ മിന്നാമിനുങ്ങുകളെയും ചിലതരം ആൽഗകളെയും സഹായിക്കുന്ന രാസ അത്ഭുതങ്ങൾ ഏവയാണ്‌? ആർട്ടിക്‌ ധ്രുവത്തിൽ ശൈത്യകാലത്ത്‌ തണുത്തു മരവിച്ച്‌ ചത്തകണക്കെ ഇരിക്കുന്ന മത്സ്യങ്ങളും തവളകളും മഞ്ഞുരുകി കഴിയുമ്പോൾ വീണ്ടും ചുറുചുറുക്കോടെ പാഞ്ഞുനടക്കുന്നത്‌ എങ്ങനെയാണ്‌? ഒരു ശ്വസനോപകരണത്തിന്റെ സഹായമില്ലാതെ തിമിംഗിലങ്ങളും കടൽനായ്‌ക്കളും ജലത്തിനടിയിൽ ദീർഘനേരം കഴിച്ചുകൂട്ടുന്നതെങ്ങനെയാണ്‌? ബെൻഡ്‌ എന്ന്‌ സാധാരണഗതിയിൽ വിളിക്കപ്പെടുന്ന, മർദവ്യതിയാന ഫലമായുണ്ടാകുന്ന അസ്വാസ്ഥ്യം ഇല്ലാതെ അവയ്‌ക്ക്‌, കൂടെക്കൂടെ ആഴിയുടെ അഗാധതലങ്ങളിലേക്ക്‌ ഊളിയിടാൻ എങ്ങനെ കഴിയുന്നു? ഓന്തുകൾക്കും കണവകൾക്കും ചുറ്റുപാടിനനുസരിച്ച്‌ നിറം മാറാൻ കഴിയുന്നതെങ്ങനെ? മൂളിപ്പക്ഷികൾക്ക്‌ മൂന്നു ഗ്രാമിൽ കുറഞ്ഞ ഇന്ധനവുമായി മെക്‌സിക്കോ ഉൾക്കടൽ മുറിച്ചു കടക്കാൻ കഴിയുന്നതെങ്ങനെ? ചോദ്യങ്ങളുടെ പരമ്പര നീണ്ടുനീണ്ടു പോകുകയാണ്‌.
മനുഷ്യന്‌ ഇതെല്ലാം കണ്ട്‌ അത്ഭുതത്തോടെ പകച്ചു നിൽക്കാൻ മാത്രമേ കഴിയൂ. പ്രകൃതിയെ കുറിച്ച്‌ പഠനം നടത്തുമ്പോൾ ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെ ഉള്ളിൽ “ഭക്ത്യാദരവു കലർന്ന” ആശ്ചര്യം വികാസം പ്രാപിക്കുന്നു എന്ന്‌ ബയോമിമിക്രി എന്ന പുസ്‌തകം പറയുന്നു.
രൂപരചനയ്‌ക്കു പിന്നിൽ ഒരു രൂപരചയിതാവ്‌!
ജീവരസതന്ത്ര അസോഷിയേറ്റ്‌ പ്രൊഫസറായ മൈക്കിൾ ബീഹി ഇപ്രകാരം പറയുകയുണ്ടായി: “[ജീവകോശത്തെ കുറിച്ച്‌ അടുത്തയിടെ കണ്ടെത്തിയ ചില സംഗതികൾ] ഉച്ചത്തിൽ, വ്യക്തമായ സ്വരത്തിൽ ഇങ്ങനെ വിളിച്ചോതുന്നതായി തോന്നി, ‘ഇതെല്ലാം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യപ്പെട്ടതു തന്നെ!’” കോശത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠന ഫലങ്ങൾ “വളരെ വ്യക്തവും ശ്രദ്ധേയവുമാണ്‌. അതുകൊണ്ടു തന്നെ ശാസ്‌ത്ര ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ നേട്ടങ്ങളിലൊന്നായി അതിനെ പട്ടികപ്പെടുത്തേണ്ടിയിരിക്കുന്നു” എന്ന്‌ അദ്ദേഹം കൂട്ടിച്ചേർത്തു.
എന്നാൽ, പരിണാമസിദ്ധാന്തത്തെ ശക്തമായി അനുകൂലിക്കുന്നവർക്ക്‌ ഒരു രൂപരചയിതാവിനെ സംബന്ധിച്ച തെളിവുകൾ പ്രശ്‌നം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. എന്തുകൊണ്ടെന്നാൽ ജീവജാലങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ചും അവയിലെ കോശങ്ങൾക്കുള്ളിലും തന്മാത്രാ തലത്തിലും ദൃശ്യമാകുന്ന അതിസങ്കീർണമായ രൂപരചന പരിണാമത്തിലൂടെ ഉളവാകുമായിരുന്നില്ല. ബീഹി പറയുന്നു: “ജീവജാലങ്ങളിലെ അത്ഭുതകരമായ പ്രവർത്തന സംവിധാനങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച ഡാർവിന്റെ വിശദീകരണം എന്നും തെളിയിക്കപ്പെടാത്ത ഒരു സിദ്ധാന്തമായി തന്നെ തുടരും എന്നു കരുതുന്നതിന്‌ ശക്തമായ കാരണമുണ്ട്‌.”
ഡാർവിന്റെ നാളുകളിൽ ജീവജാലങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകമായ ജീവകോശത്തിന്റെ സങ്കീർണതയെ കുറിച്ച്‌ ഒട്ടും തന്നെ മനസ്സിലാക്കിയിരുന്നില്ല. താരതമ്യേന അറിവു കുറഞ്ഞ ആ നാളുകളിൽ കുരുത്തതായിരുന്നു പരിണാമ സിദ്ധാന്തം. എന്നാൽ അജ്ഞതയുടെ അത്തരമൊരു കാലഘട്ടത്തിൽ അല്ല ശാസ്‌ത്രം ഇന്ന്‌. ഉത്‌കൃഷ്ടവും തികവുറ്റതുമായ രൂപരചനകൾ കൊണ്ടു നിറഞ്ഞ അങ്ങേയറ്റം സങ്കീർണമായ ഒരു സംവിധാനമാണ്‌ കോശമെന്നും അതുമായുള്ള താരതമ്യത്തിൽ നമ്മുടെ അത്യാധുനികവും അതിസങ്കീർണവുമായ ഉപകരണങ്ങളുടെയും മെഷീനുകളുടെയും പോലും ആന്തരിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ വളരെ നിസ്സാരമാണെന്നും തന്മാത്രാ ജീവശാസ്‌ത്രവും ബയോമിമെറ്റിക്‌സും സംശയലേശമെന്യേ തെളിയിച്ചിരിക്കുന്നു.
പ്രകൃതിയിലെങ്ങും ദൃശ്യമാകുന്ന അത്ഭുതകരമായ രൂപരചന “ജീവലോകം ബുദ്ധിശക്തിയുള്ള ഒരു രൂപരചയിതാവിന്റെ കരവേലയാണ്‌” എന്ന യുക്തിസഹമായ നിഗമനത്തിൽ നമ്മെ കൊണ്ടെത്തിക്കുന്നതായി ബീഹി പറയുന്നു. അങ്ങനെയെങ്കിൽ ഈ രൂപരചയിതാവിന്‌ മനുഷ്യനെ സംബന്ധിച്ച്‌ ഒരു ഉദ്ദേശ്യമുണ്ടെന്നു കരുതുന്നത്‌ ന്യായയുക്തമല്ലേ? എന്താണ്‌ ആ ഉദ്ദേശ്യം? നമ്മുടെ രൂപരചയിതാവിനെ കുറിച്ച്‌ കൂടുതൽ കാര്യങ്ങൾ നമുക്കു പഠിക്കാൻ കഴിയുമോ? പിൻവരുന്ന ലേഖനങ്ങൾ ഈ സുപ്രധാന ചോദ്യങ്ങൾ പരിചിന്തിക്കുന്നതായിരിക്കും.
[അടിക്കുറിപ്പുകൾ]
a കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, കോമ്പസിറ്റിലെ ഗ്ലാസ്‌ നാരുകളാണ്‌ ഫൈബർ ഗ്ലാസ്‌. എന്നിരുന്നാലും, സാധാരണഗതിയിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കും ഗ്ലാസ്‌ നാരുകളും കൂടിച്ചേർന്ന കോമ്പസിറ്റിനെ പരാമർശിക്കാൻ ഈ പദം ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നു.
b കൊളാജനു പകരം സെല്ലുലോസാണ്‌ സസ്യങ്ങളിലെ കോമ്പസിറ്റുകളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകം. സെല്ലുലോസ്‌, ഒരു നിർമാണ വസ്‌തുവെന്ന നിലയിൽ തടിക്ക്‌, അഭിലഷണീയമായ പല ഗുണങ്ങളും പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു. “ഏറ്റവുമധികം വലിവുറപ്പുള്ള (tensile) പദാർഥം” എന്ന്‌ സെല്ലുലോസ്‌ വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
[5-ാം പേജിലെ ചതുരം]
വംശനാശത്തിനിരയായ ഈച്ച, സൗരോർജ പാനലുകൾ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു
ഒരു കാഴ്‌ചബംഗ്ലാവു സന്ദർശിച്ച ശാസ്‌ത്രജ്ഞൻ പയനിൻ പശയിൽ പരിരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന, വംശനാശത്തിനിരയായ ഒരു ഈച്ചയുടെ ചിത്രങ്ങൾ കാണാനിടയായി എന്ന്‌ ന്യൂ സയന്റിസ്റ്റ്‌ മാസികയിൽ വന്ന ഒരു റിപ്പോർട്ടു പറയുന്നു. ആ ഈച്ചയുടെ കണ്ണുകളിൽ പൊങ്ങിനിൽക്കുന്ന, സമാന്തരമായ നിരവധി വരകൾ ഉള്ളതായി അദ്ദേഹം ശ്രദ്ധിച്ചു. ഇവ കൂടുതൽ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ തക്കവണ്ണം ഈച്ചയുടെ നേത്രങ്ങളെ സഹായിച്ചിരിക്കാം എന്ന്‌ അദ്ദേഹം ഊഹിച്ചു, പ്രത്യേകിച്ചും പ്രകാശം വളരെ ചെരിഞ്ഞ കോണിൽ പതിക്കുമ്പോൾ. അദ്ദേഹവും മറ്റു ഗവേഷകരും പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുകയും തങ്ങളുടെ ഊഹം ശരിയാണെന്നു സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്‌തു.
താമസിയാതെ തന്നെ, ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ സൗരോർജ പാനലിന്റെ സ്‌ഫടിക മൂടിയിൽ ഇതേ മാതൃകയിൽ, പൊങ്ങിനിൽക്കുന്ന വരകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ പരിപാടിയിട്ടു. ഇത്‌ സൗരോർജ പാനലുകൾ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജത്തിന്റെ അളവു വർധിപ്പിക്കുമെന്ന്‌ അവർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. സൂര്യന്റെ സ്ഥാനം മാറുന്നതനുസരിച്ച്‌ സൗരോർജ പാനലിനെ അതിന്‌ അഭിമുഖമായി നിറുത്താൻ ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചെലവേറിയ ട്രാക്കിംഗ്‌ സംവിധാനത്തിന്റെ ആവശ്യം അങ്ങനെ ഇല്ലാതായേക്കാം. മെച്ചപ്പെട്ട സൗരോർജ പാനലുകൾ, ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ ഉപയോഗം കുറച്ചേക്കാം. ഇത്‌ മലിനീകരണവും കുറയ്‌ക്കും. തീർച്ചയായും, നല്ലൊരു ലക്ഷ്യം തന്നെയാണത്‌. പ്രകൃതി അത്ഭുതകരമായ രൂപരചനകളുടെ ഒരു നിത്യഭണ്ഡാരം തന്നെ ആണെന്നു മനസ്സിലാക്കാൻ ഇതുപോലുള്ള കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾ നമ്മെ തീർച്ചയായും സഹായിക്കുന്നു. നമുക്കു കണ്ടെത്താനും നോക്കി മനസ്സിലാക്കാനും പകർത്താനുമായി അതിന്റെ കവാടങ്ങൾ മലർക്കെ തുറന്നിട്ടു തന്നിരിക്കുന്നു.
[6-ാം പേജിലെ ചതുരം]
ബഹുമതി അർഹിക്കുന്നവന്‌ അതു കൊടുക്കുക
വർഷം 1957. സ്വിസ്സ്‌ എൻജിനീയറായിരുന്ന ഷൊർഷ്‌ ഡെ മെസ്‌ട്രാൽ തന്റെ വസ്‌ത്രങ്ങളിൽ ഉടക്കി പിടിച്ചിരിക്കുന്ന കൊച്ചു കായ്‌കളിൽ നിറയെ ചെറിയ ചെറിയ കൊളുത്തുകൾ ഉള്ളതായി ശ്രദ്ധിക്കാനിടയായി. അദ്ദേഹം ഈ കായ്‌കളെയും അവയിലെ കൊളുത്തുകളെയും കുറിച്ച്‌ പഠനം നടത്തി. പെട്ടെന്നു തന്നെ അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഉള്ളിലെ സർഗാത്മകത ഉണർന്നു. പിന്നീടുള്ള എട്ടു വർഷം അദ്ദേഹം, ആ കായ്‌കളോടു സമാനതയുള്ള ഒന്ന്‌ കൃത്രിമമായി ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാനുള്ള ബദ്ധപ്പാടിലായിരുന്നു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തം വളരെ പെട്ടെന്ന്‌ ലോകശ്രദ്ധ പിടിച്ചുപറ്റി. വെൽക്രോ എന്നാണ്‌ അത്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്‌. കൊളുത്ത്‌, ബട്ടൻസ്‌, സിപ്‌ എന്നിവയ്‌ക്കു പകരം ബാഗും മറ്റും അടയ്‌ക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആ സാധനം ഇന്ന്‌ ഏവർക്കും സുപരിചിതമാണ്‌.
വെൽക്രോ ആരും രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തതല്ല, പിന്നെയോ ഒരു ഫാക്ടറിയിൽ തുടർച്ചയായി നടന്ന ആയിരക്കണക്കിന്‌ യാദൃച്ഛിക സംഭവങ്ങളുടെ ഫലമായി തനിയെ ഉണ്ടായതാണെന്നുള്ള വാർത്ത ലോകമൊട്ടാകെ പ്രചരിച്ചിരുന്നെങ്കിൽ ഡെ മെസ്‌ട്രാലിന്‌ എന്തു തോന്നുമായിരുന്നു എന്ന്‌ ഒന്നു സങ്കൽപ്പിച്ചു നോക്കൂ. അർഹിക്കുന്നവർക്ക്‌ ബഹുമതി കൊടുക്കുകതന്നെ വേണം. അതാണു നീതി. മനുഷ്യരായ കണ്ടുപിടിത്തക്കാർക്ക്‌ പേറ്റന്റുകൾ ലഭിക്കാറുള്ളത്‌ അക്കാരണത്താൽ തന്നെയാണ്‌. അതേ, മിക്കപ്പോഴും പ്രകൃതിയിൽ കാണുന്ന അത്ഭുതകരമായ രൂപരചനകളുടെ അപൂർണങ്ങളായ അനുകരണങ്ങൾ ആയിരുന്നിട്ടുകൂടി, തങ്ങളുടെ സൃഷ്ടികൾക്കുള്ള ബഹുമതിയും സാമ്പത്തിക പ്രതിഫലങ്ങളും പ്രശംസയുമൊക്കെ ലഭിക്കാൻ മനുഷ്യർക്ക്‌ അർഹതയുണ്ടെന്നാണ്‌ ഇതു സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌. അങ്ങനെയെങ്കിൽ നമ്മുടെ ജ്ഞാനിയായ സ്രഷ്ടാവിന്‌ അവന്റെ തികവുറ്റ ‘ഒറിജിനൽ’ സൃഷ്ടികൾക്കുള്ള ബഹുമതി തീർച്ചയായും ലഭിക്കേണ്ടതല്ലേ?
[5-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
അസ്ഥികൾ ഉരുക്കിനെക്കാൾ ബലമേറിയവയാണ്‌
[കടപ്പാട്‌]
Anatomie du gladiateur combattant...., Paris, 1812, Jean-Galbert Salvage
[7-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
തിമിംഗിലത്തിന്റെ ബ്ലബർ അതിനെ വെള്ളത്തിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒന്നാന്തര മൊരു ‘കമ്പിളി’യായും ‘ഭക്ഷ്യശേഖര’മായും അത്‌ ഉതകുന്നു
[കടപ്പാട്‌]
© Dave B. Fleetham/Visuals Unlimited
[7-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
അസ്‌ത്രവും കുന്തവും എന്തിന്‌ വെടിയുണ്ട പോലും ഏൽക്കാത്ത ഒന്നാന്തരമൊരൂ പടച്ചട്ടയാണ്‌ മുതലയ്‌ക്കും ചീങ്കണ്ണിക്കും ഉള്ളത്‌
[7-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
എട്ടുകാലിയുടെ പട്ടുനൂൽ ഉരുക്കിനെക്കാൾ അഞ്ചു മടങ്ങ്‌ കരുത്തേറിയതാ ണെങ്കിലും അങ്ങേയറ്റം ഇലാസ്‌തികതയുള്ളതാണ്‌
[8-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
മരംകൊത്തിയുടെ തലച്ചോറ്‌,
ഷോക്ക്‌ അബ്‌സോർബർ ആയി വർത്തിക്കുന്ന വളരെ കട്ടികൂടിയ അസ്ഥിയാൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു
[8-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
ഓന്ത്‌ ചുറ്റുപാടിനനുസരിച്ച്‌ അതിന്റെ നിറം മാറ്റുന്നു
[8-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
പ്ലവനക്ഷമത നിയന്ത്രിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന പ്രത്യേക അറകൾ നോട്ടിലസിനുണ്ട്‌
[9-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
മാണിക്യകണ്‌ഠൻ മൂളിപ്പക്ഷിക്ക്‌ മൂന്നു ഗ്രാമിൽ കുറഞ്ഞ ഇന്ധനവുമായി 1,000 കിലോമീറ്റർ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയും
[9-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
കൂന്തൽ ജെറ്റ്‌ പ്രേഷണം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു
[9-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
ഉജ്ജ്വലമെങ്കിലും തണുത്ത വെളിച്ചം തെളിക്കാൻ ചില രാസ അത്ഭുതങ്ങൾ മിന്നാമിനുങ്ങുകളെ സഹായിക്കുന്നു
[കടപ്പാട്‌]
© Jeff J. Daly/Visuals Unlimited