ಕರ್ನಾಟಕ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಕಾಡೆಮಿ

ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಇಲಾಖೆ, ಕರ್ನಾಟಕ ಸರ್ಕಾರ

ಹಾರುವ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್

1 min read

– ಡಾ. ಆನಂದ್ ಆರ್.,
ಹಿರಿಯ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅಧಿಕಾರಿ, ಅಕಾಡೆಮಿ

ಶತಶತಮಾನಗಳಿಂದಲೂ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಜೀವಸಂಕುಲಗಳನ್ನು ಸಲಹಲು ಪ್ರಕೃತಿಯು ಹಲವಾರು ಸೃಜನಶೀಲ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿಕೊಂಡು ಬರುತ್ತಿದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯಿಂದ ಸುಳಿವುಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡು ಮಾನವರು ಅನೇಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ನಾರ್ತ್ ವೆಸ್ಟರ್ನ್  ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರೊ. ಜಾನ್ ರೋಜರ್ಸ್ ರವರ ನೇತೃತ್ವದ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಗಳ ತಂಡವು ಗಾಳಿಯಿಂದ ಪ್ರಸರಣವಾಗುವ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ‘ಹಾರುವ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್’ ಎಂಬ ಸಾಧನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

Microchp besides an ant for comparison
Source: Northwestern University

ಮರಳಿನ ಕಣದ ಗಾತ್ರದಷ್ಟು ಸಣ್ಣಗಿರುವ ಈ ಹಾರುವ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್.ನಲ್ಲಿ ಮೋಟರ್ ಅಥವಾ ಇಂಜಿನ್ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಇದು ಗಾಳಿಯಿಂದ ಪ್ರಸರಣವಾಗುವ ಮ್ಯಾಪಲ್ ಮರದ ಬೀಜದಂತೆ ಗಾಳಿಯ ಚಲನೆಯಿಂದ ಹಾರಾಟದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ ನೆಲದ ಕಡೆಗೆ ಹೆಲಿಕಾಪ್ಟರ್ ನಂತೆ ತಿರುಗುತ್ತಾ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಎತ್ತರದಿಂದ ಇವುಗಳನ್ನು ಬಿಟ್ಟಾಗ, ನಿಯಂತ್ರಿತ ಚಲನೆಯ ಮೂಲಕ ನಿಧಾನಗತಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಚಲನೆಯು, ಅದರ ಹಾರಾಟವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವುದಲ್ಲದೆ ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಅದರ ಹರಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗಿನ ಸಂವಹನ ಸಮಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಲಿದ್ದು, ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯ, ವಾಯುಜನ್ಯ ರೋಗ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಮಾಲಿನ್ಯಗಳನ್ನು ಪರಿವೀಕ್ಷಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಇದುವರೆಗಿನ ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ಹಾರುವ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಹಕಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲಗಳು, ನಿಸ್ತಂತು ಸಂವಹನಕ್ಕಾಗಿ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸ್ಮೃತಿಕೋಶಗಳಂತಹ ಅತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಲಕರಣೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಅಳವಡಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ.

Tristellateia flower
Tristellateia flower

ರೋಜರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಟ್ರಿಸ್ಟೆಲ್ಲಾಟಿಯಾ (ಆಸ್ಟ್ರೇಲಿಯದ ಗೋಲ್ಡ್ ವೀನ್) ಬೀಜದ ಮೇಲಿನ ರೆಕ್ಕೆಗಳಂತೆ ಅದೇ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಕೋನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಂತೆ ಮೂರು ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಹಾರುವ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್ ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ. ಟ್ರೈಸ್ಟೆಲ್ಲಾಟಿಯಾ ಬೀಜದ ನಿಧಾನವಾದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಅವರು ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಸಾಧನದ ಸುತ್ತಲೂ ಗಾಳಿ ಹೇಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ನಂತರ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ದೃಶ್ಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿ ಹರಿವಿನ ರೀತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವ ಸುಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ರೋಜರ್ಸ್ ತಂಡವು ಈ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು. ಈ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯಿಂದ ಪ್ರಸರಣವಾಗುವ ಬೀಜಗಳಿಗಿಂತ ಮಿಗಿಲಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಪಥ ಮತ್ತು ನಿಧಾನಗತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅವರಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಅಲ್ಲದೆ, ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವುದಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕ ಗಾತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸಹ ಅವರು ಸಮರ್ಥರಾದರು.

Microchip with sensors
Source: Northwestern University

ತಂಡವು ಮೊದಲು ಚಪ್ಪಟೆಯಾದ ಸಮತಲ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ನಂತರ, ಅವರು ಈ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿದ ರಬ್ಬರ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿಸಿದರು. ಹಿಗ್ಗಿದ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಸಡಿಲಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ನಿಯಂತ್ರಿತ ಬಕ್ಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಪುಟಿದೆದ್ದು ನಿಖರವಾಗಿ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರೂಪಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುತ್ತಿದ್ದು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮವು ಬಳಸುವ ಅತ್ಯಂತ ಸುಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿತು. ಹಾಗಾಗಿ, ಮೊದಲು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಿಂದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಲಾಭದಾಯಕವಾಯಿತು.

ಗ್ರಾಹಕಗಳು, ಶಕ್ತಿ ಮೂಲ, ಸ್ಮೃತಿಕೋಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಆಂಟೆನಾವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿ, ದತ್ತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್, ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್ ಅಥವಾ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್.ಗೆ ನಿಸ್ತಂತುವಾಗಿ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದೆಂದು ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಗ್ರಾಹಕಗಳನ್ನು, ನೀರಿನ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪರಿವೀಕ್ಷಿಸಲು pH ಗ್ರಾಹಕವನ್ನು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ದ್ಯುತಿಗ್ರಾಹಕಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿ ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ.

microchip
Source: Northwestern University

ತಂಡವು ಮೊದಲು ಚಪ್ಪಟೆಯಾದ ಸಮತಲ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ನಂತರ, ಅವರು ಈ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿದ ರಬ್ಬರ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿಸಿದರು. ಹಿಗ್ಗಿದ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಸಡಿಲಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ನಿಯಂತ್ರಿತ ಬಕ್ಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಪುಟಿದೆದ್ದು ನಿಖರವಾಗಿ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರೂಪಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುತ್ತಿದ್ದು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮವು ಬಳಸುವ ಅತ್ಯಂತ ಸುಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿತು. ಹಾಗಾಗಿ, ಮೊದಲು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಿಂದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಲಾಭದಾಯಕವಾಯಿತು.

ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ವಿಮಾನದ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಎತ್ತರದ ಕಟ್ಟಡದಿಂದ ವಿಶಾಲವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚದುರಿಸಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೋರಿಕೆ ಪರಿಹಾರ ಪ್ರಯತ್ನಗಳ ಪರಿವೀಕ್ಷಣೆ ಅಥವಾ ವಿವಿಧ ಎತ್ತರಗಳಲ್ಲಿ ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಬಳಸಬಹುದಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ರೋಜರ್ಸ್.ರವರ ಊಹೆ. ಈಗಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವೀಕ್ಷಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಬೃಹತ್ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಆಸಕ್ತಿ ಪ್ರದೇಶದಾದ್ಯಂತ ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ಕಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ದತ್ತಾಂಶ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಬಹು ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಗ್ರಾಹಕಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಹರಡಿ ನಿಸ್ತಂತು ಜಾಲದ ಮೂಲಕ ಪರಿವೀಕ್ಷಿಣೆ ನಡೆಸುವುದಕ್ಕೆ ಹಾರುವ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್.ಗಳು ಸೂಕ್ತ ಮತ್ತು ಲಾಭದಾಯಕವೆಂಬುದು ತಂಡದ ಅಭಿಪ್ರಾಯವಾಗಿದೆ.

circuit
Source: Northwestern University

ಬಳಕೆಯ ನಂತರ ಈ ಹಾರುವ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್.ಗಳ ಭವಿಷ್ಯವೇನು, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕಸವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆಯೇ? ಎಂದು ನೀವು ಯೋಚಿಸುತ್ತಿದ್ದೀರಾ?. ಇಲ್ಲ! ಇದಕ್ಕೊಂದು ಪರಿಹಾರವಿದೆ. ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಅಶಾಶ್ವತ ಅಥವಾ ಅಸ್ಥಿರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಪದ್ಧತಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದು, ಕಾಲಾನಂತರ ದೇಹದಲ್ಲೇ ಕರಗುವ ಬಯೋರಿಸೊರ್ಸಿಬಲ್ ಹೃದಯ ನಿಯಂತ್ರಕ (ಪೇಸ್ ಮೇಕರ್)ಗಳಂತೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಅವನತಿ ಹೊಂದುವ ಅಥವಾ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಈ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್.ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ವಿಘಟನೀಯ ಪಾಲಿಮರ್.ಗಳು, ಕಾಂಪೋಸ್ಟ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ ಕರಗುವ ಏಕೀಕೃತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಚಿಪ್.ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗುವ ಯಾವುದೇ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಹೊರಬರದಂತೆ ನಿಗವಹಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ನಿಮ್ಮದೊಂದು ಉತ್ತರ

ನಿಮ್ಮ ಮಿಂಚೆ ವಿಳಾಸ ಎಲ್ಲೂ ಪ್ರಕಟವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

Design & Maintenance : Dr. Anand R, Senior Scientific Officer, KSTA | Copyright © 2019. Karnataka Science and Technology Academy. All rights reserved.
Skip to content