यह हर दिन नहीं है कि एक गोताखोरी की छुट्टी संभव तकनीकी नवाचार के लिए मार्ग प्रशस्त करती है, बहुत कम है जिसमें इयरवैक्स शामिल है। फिर भी, एलेक्सिस नोएल के लिए ठीक यही हुआ है।
जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग पीएचडी उम्मीदवार ने अपने स्कूबा डाइविंग ट्रिप, अपने प्रेमी के बाद के पानी से भरे हुए कान, और अपराधी-इयरवैक्स का वर्णन किया, जिसमें उनके इयरड्रम के पीछे का पानी उनके प्रोफेसर डेविड हू के पास फंसा रहता था। कुछ ही समय में, दोनों चिपचिपे पदार्थ के बारे में विस्तृत चर्चा में लगे हुए थे।
फिर यह हिट: ईयरवैक्स से और क्या सीखा जा सकता है?
Intrigued, नोएल बताते हैं कि जबड़े की चाल के कारण विभिन्न रूपों में मोमी सामग्री को लगातार "तनाव और आकार" दिया जाता है, जो कान की नलिका को अंडाकार और गोल आकार के बीच तीतर के लिए मजबूर करता है। ये परिवर्तन अंततः ईयरवैक्स को फ्रैक्चर कर देते हैं, अंततः यह आपके कान से बाहर निकल जाता है (मिनिस्कुले में यद्यपि, शायद ही दिखाई देने वाले टुकड़े)।
जब धूल कणों को छानने की ईयरवैक्स की क्षमता की बात आती है, तो वह कहती है कि यह कान से बाहर निकलने से पहले अच्छी तरह से धूल को छान रहा है। यह प्रक्रिया तब शुरू होती है जब इयरवैक्स कान के बालों को कोट करता है और एक वेब जैसी संरचना बनाता है। यह संरचना, वह बताती है, "बहुत संभावना है" सभी स्तनधारियों के कान के अंदर पाया जाता है और धूल संग्रह में एक भूमिका निभाता है।
"जैसा कि हवा कान के अंदर और बाहर घूमती है, धूल के कणों को चिपचिपा द्रव द्वारा पकड़ा जाता है, " नोएल कहते हैं। अंत में ईयरवैक्स धूल से संतृप्त हो जाता है, जिससे यह फिर फ्रैक्चर हो जाता है और कान के बाहर गिर जाता है।
लोग आम तौर पर कपास झाड़ू के लिए इयरवैक्स रखते हैं। लेकिन नोएल ने सोचा, क्या कान नहर के बाहर इसके लिए कोई व्यावहारिक उपयोग हो सकता है?
"मैं घर में एयर फिल्ट्रेशन की परिकल्पना कर रहा हूं, " नोएल एसी यूनिट्स और पोर्टेबल एयर फिल्टर का जिक्र करते हुए एक संभावित एप्लिकेशन के बारे में कहता है। "एक ईयरवैक्स जैसा फिल्टर पारंपरिक मेष वाले की तुलना में अधिक समय तक रह सकता है।"
वह और उसके तत्कालीन स्नातक शोधकर्ता Zac Zachow ने सुअर, कुत्ते, भेड़ और खरगोश के ईयरवैक्स के द्रव गुणों की जांच शुरू की। जानवरों के ईयरवैक्स का अध्ययन, मानव के बजाय, उत्तरार्द्ध के लिए आवश्यक बड़ी मात्रा में कागजी कार्रवाई से बचने का मतलब था, जिससे उन्हें इतनी जल्दी काम करने की अनुमति मिल सके। उनकी उम्मीद यह थी कि प्रत्येक जानवर के बीच द्रव गुण में उतार-चढ़ाव होगा, लेकिन उन्होंने जो खोज की वह आश्चर्यजनक थी।
एलेक्सिस नोएल और उनकी टीम ने विभिन्न जानवरों से इयरवैक्स के नमूने एकत्र किए और उनका अध्ययन किया। (ए। नोएल, जेड। ज़ाको और डी। हू, जॉर्जिया टेक) "हमने जॉर्जिया टेक के सहयोग से एक और लैब से मृत जानवरों के नमूने एकत्र किए, " नोएल कहते हैं। वह बताती हैं कि उनका ईयरवैक्स चिपचिपापन बिल्कुल वैसा ही था, जैसा कि वह छोटे खरगोश या बड़े सुअर से था। द्रव गुण समान थे। "भले ही दूषित (मल, गंदगी, धूल, आदि) के बावजूद, कान के भीतर ईयरवैक्स का प्रवाह जारी रहा।
नोएल ने यह दिलचस्प पाया कि एक बड़े जानवर के ईयरवैक्स में एक छोटे के समान गुण होते हैं, लेकिन वह पूरी तरह से आश्चर्यचकित नहीं था, यह देखते हुए कि श्लेष्मा या रक्त जैसे तरल पदार्थ आमतौर पर जानवरों में लगातार बने रहते हैं।
अब इयरवैक्स के द्रव गुणों के बारे में जानकारी से लैस नोएल, ईयरवैक्स की अधिकतम धूल-धारण क्षमता का आकलन करने की योजना बना रहा है - मानव और पशु दोनों। वह इस बारे में उत्सुक है कि "उस ढहने की स्थिति में कितनी धूल की आवश्यकता है।"
फिर डेटा निकालने आता है। "हम धूल के अलग-अलग सांद्रता वाले इयरवैक्स नमूनों के फ्रैक्चर बिंदु को देख रहे होंगे, " वह बताती हैं। "हम ईयरवैक्स नमूनों में धूल जोड़ रहे होंगे, यह देखते हुए कि क्या फ्रैक्चर होता है, और फ्रैक्चर बिंदु बनाम धूल एकाग्रता की साजिश रच रहा है।" नोएल कहते हैं कि इससे भविष्य के निस्पंदन सिस्टम की लंबी उम्र के बारे में जानकारी मिल सकती है।
मानव ईयरवैक्स धूल इकट्ठा करने में प्रभावी है क्योंकि यह कान के बालों के चारों ओर एक वेब बनाता है। (ए। नोएल, जेड। ज़ाको और डी। हू, जॉर्जिया टेक) अनुसंधान के साथ, इस समय, संभावित अनुप्रयोगों को बंद करना, कुछ हद तक समयपूर्व है, नोएल बताते हैं। वह एक घरेलू वायु निस्पंदन प्रणाली की कल्पना करना जारी रखती है जिसमें अधिकतम धूल-क्षमता और फ्रैक्चर बिंदुओं के लिए अनुकूलित एक इयरवैक्स जैसा पदार्थ शामिल होता है। अभी भी उसके पहिये घूम रहे हैं। एक शौकीन चावला अंतरिक्ष प्रशंसक के रूप में, वह कहती है कि वह एक दिन "इसे कुछ स्थान पर लागू करना पसंद करती है"।
मोंटौला स्थित बायोमिमिक्री संस्थान, मिसौला के कार्यकारी निदेशक बेथ रटनर नोएल के शोध को जानकर खुश हुए।
"हम हमेशा नए अनुसंधान अवसरों के साथ वैज्ञानिकों की भागीदारी के बारे में सुनकर रोमांचित होते हैं और वे रचनात्मक, अधिक टिकाऊ प्रौद्योगिकियों को कैसे प्रेरित कर सकते हैं, " रॉनर कहते हैं। "यह विशेष रूप से आकर्षक है कि इसमें ईयरवैक्स शामिल है, कुछ ऐसा जो हम सभी हर दिन के साथ रहते हैं लेकिन शायद ही कभी इस बारे में सोचते हैं। उम्मीद है कि एक दिन हम अपने पाठकों से AskNature.org पर व्हेल बलेन और एक्वापिन प्रोटीन से प्रेरित वाटर फिल्टर के साथ, इयरवैक्स से प्रेरित हाई-टेक एयर फिल्टर के बारे में बताएंगे। ”
AskNature.org एक बायोमिमिक्री इंस्टीट्यूट वेबसाइट है जो समुदाय को स्थायी डिजाइन रणनीतियों और समाधानों को खोजने, बनाने और बनाने की अनुमति देती है, जो सभी प्रकृति से प्रेरित हैं।
बायोमिमिक्री 3.8 से अधिक- संस्थान के बहन संगठन- मार्क डोरफमैन ने 10 साल तक बायोमिमिक्री केमिस्ट के रूप में काम किया है। नोएल के इयरवैक्स रिसर्च ने उन्हें सभी चीजों के बारे में जेलीफ़िश के बारे में सोचा।
जब जेलीफ़िश उनके शरीर को पंप करती है, तो वह बताते हैं, वे ऐसे भंवर पैदा करते हैं जो एक विशिष्ट प्रवाह बनाते हैं। इसका मतलब यह हो सकता है कि भविष्य के धूल निस्पंदन सिस्टम में निलंबित स्टिंगर-जैसी नलिकाएं शामिल हो सकती हैं, जो इयरवैक्स जैसे पदार्थों के साथ मिलकर काम करती हैं, जो सभी कणों को प्रत्यक्ष, कैप्चर और फ़िल्टर करने के प्रयास में उपयुक्त हैं।
डोरफमैन ने ईयरवैक्स की ढहती विशेषताओं के साथ साज़िश भी की, जो उन्हें लगता है कि कुछ संभावित व्यावसायिक मूल्य ले सकता है।
"औद्योगिक प्रक्रियाएं अक्सर बैच के बजाय निरंतर होती हैं, इसलिए निस्पंदन सिस्टम के संचालन को बंद करने से कुछ ऑपरेशन प्रबंधक बचने की कोशिश करते हैं, " वे कहते हैं। “इसीलिए, चिपचिपे पदार्थों का विचार जो वायु के कणों को फंसाते हैं, अक्सर पीछा करने के लिए एक वांछनीय विकल्प नहीं होते हैं। हालांकि, यदि चिपचिपा पदार्थ पार्टिकुलेट्स के साथ संतृप्ति पर अपने गुणों को बदलता है, ताकि यह जो भी वेब की तरह सब्सट्रेट से जुड़ा हो, वह गिर जाए, मुझे लगता है कि यह एक व्यवहार्य समाधान के रूप में नए सिरे से ब्याज का हो सकता है। "
डोरफमैन के पहिए भी घूम रहे हैं।
"शायद एक ऐसी प्रणाली हो सकती है जिसमें परतों में एक इयरवैक्स जैसा पदार्थ लगाया जाता है, ताकि सतह परत संतृप्त हो जाए और गिर जाए, एक नई, नई कण-कैप्चरिंग परत उजागर हो जाती है, " वे कहते हैं। "मैं अभी भी इस तथ्य से चकित हूं कि प्रकृति हमेशा आधुनिक औद्योगिक चुनौतियों के प्रेरक समाधानों के लिए आश्चर्यजनक नई रणनीतियों का खुलासा करती है।"
नोएल के लिए, प्रकृति में समाधान की खोज ईयरवैक्स पर समाप्त नहीं होती है। वह बिल्ली की जीभ तलाश रही है। नोएल एक बाघ की जीभ का निरीक्षण करने के लिए भाग्यशाली था, एक परिस्थिति जो अटलांटा चिड़ियाघर के बाघ, कवि के बाद पैदा हुई, पिछले साल देर से मृत्यु हो गई।
बिल्ली की जीभ लचीली रीढ़ में ढँकी होती है जो फर में टेंगल्स को पकड़कर अलग करती है। पंचर बलों का अध्ययन इस सभी के साथ खेलने में आता है, नोएल कहते हैं।
"हम इस बिल्ली जीभ के काम से आने के लिए कुछ अनोखे अलग, आसान-सफाई ब्रश आवेदन की कल्पना करते हैं, " नोएल कहते हैं। "मैं आसानी से एक मानव या पालतू ब्रश की कल्पना कर सकता हूं, लेकिन हम कालीन सफाई प्रौद्योगिकियों जैसे वैकल्पिक अनुप्रयोगों पर भी ध्यान देंगे।"
इस शोध के सभी निश्चित रूप से दिलचस्प है, कम से कम कहने के लिए। यहाँ से कहाँ जाता है?
आइए हम कहते हैं कि हम भविष्य के विवरण के लिए निश्चित रूप से एक कान बाहर रखेंगे।
