making: आईआईटी रेगिस्तान को हरा-भरा बनाने और बेहतर बैटरी बनाने में सहायक

New Delhi: मिट्टी सर्वव्यापी है। यह हर जगह दिखाई देती है और पृथ्वी पर जीवन इस पर निर्भर करता है। लेकिन मिट्टी कैसे बनती है? चेन्नई में भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान-मद्रास के शोधकर्ताओं ने अब इस बात के सुराग दिए हैं कि खनिज और छोटे चट्टान कण नैनो कणों में कैसे टूट जाते हैं, जो मिट्टी है। मिट्टी का निर्माण चट्टानों के अपक्षय से होता है, जब वे नदियों और धाराओं में लुढ़कती हैं - यह एक बहुत लंबी प्रक्रिया है जिसमें सैकड़ों साल लगते हैं। नदी-तल या समुद्र-तल पर घर्षण के कारण चट्टानें टूटती हैं। लेकिन नैनो-कणों की सीमा तक नहीं।

वे पूरी तरह से रासायनिक प्रतिक्रिया से बनते हैं, आईआईटी-मद्रास के शोधकर्ताओं ने पाया है। प्रोफेसर थलप्पिल प्रदीप और उनके छह शोधकर्ताओं की टीम का काम अत्यधिक प्रतिष्ठित अमेरिकी पत्रिका "साइंस" में प्रकाशित हुआ है। संस्थान ने गर्व से कहा कि यह "साइंस" में प्रकाशित होने वाला उसका पहला शोध पत्र है। 144 साल पुरानी यह पत्रिका अमेरिकन एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस (AAAS) द्वारा प्रकाशित की जाती है, जहाँ कुछ बेहतरीन शोध प्रकाशित होते हैं। प्रोफ़ेसर प्रदीप की टीम द्वारा किए गए प्रयोग ने साबित कर दिया कि मोटे नदी की रेत, माणिक और एल्यूमिना के कण, जो बहुत कठोर खनिज हैं, छोटी आवेशित पानी की बूंदों में समाहित हो जाते हैं और मिलीसेकंड में नैनोकणों का निर्माण करने के लिए स्वतः ही टूट जाते हैं।

प्रयोगशाला प्रयोगों में इस घटना को दोहराया गया। प्रोफ़ेसर प्रदीप, जो पानी के अणु के कई पहलुओं को समझने के लिए काम कर रहे एक उच्च प्रतिष्ठित शोधकर्ता हैं, ने कहा, "हमने यह समझा कि 'पानी की बूंदें कठोर रत्नों को कैसे तोड़ती हैं'।"

"हमने जो विज्ञान बताया है, अगर यह प्रकृति में होता है, तो यह चट्टानों को प्राकृतिक नैनोकणों में बदलने का एक बहुत ही महत्वपूर्ण तरीका हो सकता है, जो मिट्टी के सक्रिय तत्व हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, हमने रेत को मिट्टी में बदलने का एक तरीका खोज लिया है। भविष्य को देखते हुए, मैं कह सकता हूँ कि पर्याप्त संसाधनों के साथ, हम रेगिस्तानों को खिलने में मदद कर सकते हैं," उन्होंने कहा। एक बयान में, शोध दल ने कहा: "वातावरण में आवेशित एरोसोल की व्यापकता को देखते हुए, अपक्षय की यह तीव्र प्रक्रिया मिट्टी के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है। मिट्टी चट्टानों के अपक्षय के माध्यम से बनती है, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कई कारक शामिल होते हैं और सामान्य रूप से एक सेंटीमीटर मिट्टी बनने में 200-400 साल लगते हैं, जो विभिन्न कणों के आकार से बनी होती है। सिलिका जैसे खनिजों के नैनोकण चावल और गेहूं जैसी फसलों की वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण हैं।"

सह-शोधकर्ता प्रो. उमेश वी. वाघमारे, जो बेंगलुरु के जवाहरलाल नेहरू सेंटर फॉर एडवांस्ड साइंटिफिक रिसर्च में सैद्धांतिक विज्ञान इकाई में काम करते हैं और भारतीय विज्ञान अकादमी के अध्यक्ष हैं, ने कहा, "इस घटना में पानी की सूक्ष्म बूंदों में निहित जटिल प्रक्रियाएं शामिल हैं, और इसके तंत्र को समझने से कई मौलिक वैज्ञानिक अध्ययनों को बढ़ावा मिलेगा।"

आईआईटी मद्रास से पीएचडी पूरी करने वाली प्रमुख शोध छात्रा डॉ. बीके स्पूरथी ने कहा: "यह खोज मिट्टी के निर्माण के लिए एक परिवर्तनकारी तकनीक प्रदान करती है, जो प्राकृतिक अपक्षय प्रक्रियाओं को नाटकीय रूप से सदियों से कुछ ही क्षणों में तेज कर देती है। अपने पर्यावरणीय लाभों से परे, यह विधि नैनो प्रौद्योगिकी और सामग्री विज्ञान को आगे बढ़ाती है, जिससे व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोगों के साथ टिकाऊ और कुशल नैनोकण उत्पादन संभव होता है"। इस शोध की भविष्य की संभावनाओं पर टिप्पणी करते हुए, डॉ. आर ग्राहम कुक, रसायन विज्ञान विभाग, पर्ड्यू विश्वविद्यालय, यूएसए ने एक साथ दिए गए अंतर्दृष्टि लेख में सवाल उठाया कि क्या इस नई समझ का उपयोग "बैटरी के प्रदर्शन को बेहतर बनाने" के लिए किया जा सकता है - शोधकर्ताओं के लिए यह एक पवित्र कार्य है क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहन और सौर ऊर्जा केंद्र में हैं।