நானோதொழில்நுட்பம் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ‘சூப்பர் தாவரங்கள்’

தாவரங்கள் மூலமாக கிடைக்கும் உணவை சேகரிக்க மற்றும் சமைக்க முனைந்ததன் காரணமாக மனிதன் நாகரிக வளர்ச்சியும் அடைந்தான். அதே நாகரிக வளர்ச்சியின் நீட்சியாக தோன்றியது அதி நவீன தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி.

அத்தகைய அதி நவீன தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றான நானோ தொழில்நுட்பம் இன்று மனிதனின் அன்றாட வாழ்க்கையை பல்வேறு வகையில் மேம்படுத்தி வருகின்றன. அந்த வரிசையில், தாவரங்களுக்கு வெடிமருந்துகளில் இருக்கக்கூடிய ரசாயனங்களை கண்டறியும் திறன் மற்றும் புற ஊதா கதிர்களை உள்வாங்கி பின்னர் அவற்றை ஒளிச்சேர்க்கைக்கு தேவையான ஒளியாக மாற்றும் அசாத்திய திறன் உள்ளிட்ட பல திறன்களை ஏற்படுத்தும் ‘மெட்டல் ஆர்கானிக் பிரேம்ஒர்க்ஸ்’ - எம்.எப்.ஓ. (metalorganic frameworks, MOFs) எனப்படும் நானோதுகள் பூச்சு ஒன்றை கண்டறிந்து அசத்தியுள்ளனர் ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள மெல்போர்ன் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த தலைமை ஆய்வாளர் ஜோசப் ரிச்சர்ட்சன் தலைமையிலான ஆய்வுக்குழுவினர்.

மிகவும் முக்கியமாக, இந்த நானோதுகள்களை உற்பத்தி செய்யும் திறனையும் தாவரங்களுக்கு ஏற்படுத்தியுள்ளனர் ரிச்சர்ட்சன் தலைமையிலான ஆய்வாளர்கள். நானோதுகள் பூசப்பட்ட மற்றும் அதே நானோதுகள்களை உற்பத்தி செய்யும் திறன்கொண்ட, சூப்பர் தாவரங்கள் (super plants) என்று அழைக்கப்படும் இந்த தாவரங்கள், மனித-எந்திர கலவையான சைபார்க் (cyborg) அமைப்புகளுக்கு நிகரானவை என்றும் கூறப்படுகிறது.

பல ஆயிரம் ஆண்டுகளாக அந்நிய பொருட்களை தாவரங்களுக்கு உள்ளே நுழைக்கும் பண்பாடு மனிதர்களிடையே இருந்து வந்துள்ளது என்கிறார் ரிச்சர்ட்சன். உதாரணமாக, மலர்களில் சாயம் ஏற்றுதல் எனும் பாரம்பரிய நிகழ்வில், துண்டிக்கப்பட்ட ஒரு மலரின் காம்புப் பகுதியானது ஒரு சாயத்துக்குள் முக்கப்படும்போது அந்த சாயமானது தாவரத்தின் தண்டுவடப் பகுதி வழியாக மலரின் இதழ்களுக்கு சென்று சேர்ந்து அழகான வண்ணங்களை கொடுக்கும் என்று விளக்கு கிறார் ரிச்சர்ட்சன்.

தாவரங்களில் இருக்கக்கூடிய தமனி அல்லது நரம்பு அமைப்பானது திரவங்களில் இருக்க கூடிய மூலக்கூறுகளை உறிஞ்சிக்கொள்ளும் திறன்கொண்டவை என்பதே இதற்குக் காரணம் என்கிறார் ரிச்சர்ட்சன். ஆனால் துரதிர்ஷ்டவசமாக, எம்.எப்.ஓ. போன்ற நானோதுகள்கள் மற்றும் இதர பெரிய மூலக் கூறுகள் தாவரங்களின் வேர்கள் வழியாக உள்ளே செல்ல முடியாது என்று கூறப்படுகிறது.

இந்த நடைமுறைச் சிக்கலைத் தவிர்க்க, எம்.எப்.ஓ. நானோதுகள்களை உற்பத்தி செய்ய அவசியமான மூலப்பொருட்களை தாவரங்கள் உறிஞ்சும்படி செய்தனர் ரிச்சர்ட்சனின் ஆய்வுக்குழுவினர். அதன்மூலமாக, தாவரங்களுக்கு உள்ளே செல்லும் நுண்ணிய மூலப்பொருட்கள் எம்.எப்.ஓ. நானோதுகள்களை உற்பத்தி செய்யும் என்பதே ஆய்வாளர்களின் எதிர்பார்ப்பு என்பது இங்கு கவனிக்கத்தக்கது.

முக்கியமாக, இந்த எம்.எப்.ஓ. நானோதுகள்கள் கரிம மூலக்கூறுகளுடன் இணைந்த உலோக அயன்களால் ஆன, ரசாயன மூலக்கூறுகளை உறிஞ்சிக்கொண்டு பின்னர் வெளியேற்றும் ஒரு பஞ்சைப் போன்றவை என்றும் கூறப்படுகிறது. தாவரங்களுக்கு பல அசாத்திய திறன்களை கொடுக்கவல்ல எம்.எப்.ஓ.-களை உற்பத்தி செய்யும் திறனை தாவரங்களுக்கு ஏற்படுத்த, துண்டிக்கப்பட்ட சில தாவரங்கள் உலோக உப்புகள் மற்றும் ஆர்கானிக் லிங்க்கர்ஸ் எனப்படும் ரசாயன மூலக்கூறுகள் கலந்த தண்ணீரில் முதலில் வைக்கப்பட்டன.

எதிர்பார்த்தது போலவே அந்த தாவரத் துண்டுகள் எம்.எப்.ஓ. நானோதுகள் மூலப்பொருட்களை திசுக்களுக்குள் உறிஞ்சிகொண்டன. அதனைத் தொடர்ந்து தாவரத் திசுக்களுக்குள் ஒளிரும் தன்மை கொண்ட இரண்டு வகையான எம்.எப்.ஓ. துகள்கள் உற்பத்தி ஆயின. இத்தகைய ஆய்வு முறை மூலமாக உருவாக்கப்பட்ட, எம்.எப்.ஓ.-களை உற்பத்தி செய்யும் தாமரைச் செடிகள் வெடிமருந்துகளில் இருக்கக்கூடிய அசிடோன் (acetone) எனும் ரசாயனம் கலந்த தண்ணீரில் எவ்வளவு அசிடோன் இருக்கிறது என்பதை கண்டறிந்தது இந்த ஆய்வில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

இதன்மூலம், விமான நிலையங்கள் வழியாக கடத்தப்படும் வெடிமருந்துகளை மோப்பம் பிடிக்க தாவர-எம்.எப்.ஓ. ஓட்டுச் செடிகளை எதிர்காலத்தில் பயன்படுத்தலாம் என்கிறார் ரிச்சர்ட்சன். இது தவிர, எம்.எப்.ஓ. நானோதுகள்களை தாவரங்கள் மீது பூசுவதன் மூலமாக, மிகவும் ஆபத்தான புற ஊதா கதிர்களை ஒளிச்சேர்க்கைக்கு அவசியமான ஒளியாக மாற்றும் திறனை ஏற்படுத்த முடியும் என்றும் இந்த ஆய்வில் நிரூபித்துள்ளது ரிச்சர்ட்சனின் ஆய்வுக்குழு.

இந்த வகையான எம்.எப்.ஓ. பூசப்பட்ட தாவரங்கள் புற ஊதா கதிர்கள் அதிகம் உள்ள செவ்வாய் கிரகம் உள்ளிட்ட விண்வெளி பகுதிகளிலும் வளரும் வாய்ப்பு அதிகம் என்றும் கூறுகிறார் ரிச்சர்ட்சன்.

முக்கியமாக, எம்.எப்.ஓ. நானோதுகள்கள் மூலமாக தாவரங்களுக்கு எந்தவிதமான நச்சுத்தன்மையும் ஏற்படவில்லை என்று கூறும் ரிச்சர்ட்சன் தற்போது, எம்.எப்.ஓ. உற்பத்தி செய்யும் தாவரங்கள் விவசாயத்தை மேம்படுத்த எந்த வகையில் உதவும் என்றும் ஆய்வு செய்து வருகிறார் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.