मिट्टी के गढ़ने के तरीके से सामग्री बनाने का सुझाव: पेन इंजीनियरों की 'जियोमिमिक्री'

पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने 'जियोमिमिक्री' नाम की एक नई सोच पेश की है। यह जांचती है कि मिट्टी, तलछट और पृथ्वी द्वारा गढ़े गए अन्य पदार्थों ने भूवैज्ञानिक समय के दौरान अपने गुण कैसे हासिल किए। यह भी जांचती है कि ये प्रक्रियाएं ज़्यादा टिकाऊ इंजीनियर की गई सामग्री बनाने में कैसे मदद कर सकती हैं। टीम ने इस सोच को फिज़िकल रिव्यू ई पत्रिका में प्रकाशित एक विचार-पत्र में बताया है।

यह पत्र पेन के मैकेनिकल इंजीनियरिंग और एप्लाइड मैकेनिक्स विभाग के प्रोफेसर पाओलो अराशिया और डगलस जेरोलमैक के बीच लगभग एक दशक के सहयोग का नतीजा है। वे कुछ असंबंधित लगने वाले सवालों पर काम कर रहे थे। कुछ मडस्लाइड रेत की तरह क्यों बहते हैं जबकि कुछ हेयर जेल की तरह, यह एक सवाल था। बार-बार गीला-सूखा होने के चक्र मिट्टी को कैसे मज़बूत बनाते हैं, यह दूसरा सवाल था। डेलावेयर नदी से इकट्ठा की गई मिट्टी मेजर लीग बेसबॉल गेंदबाज़ों को बेहतर पकड़ क्यों देती है, यह तीसरा सवाल था। लीना ब्लैकबर्न की बेसबॉल रगड़ने वाली मिट्टी नाम से मशहूर यह मिट्टी लगभग एक सदी से बेसबॉल का अहम हिस्सा रही है, और पेन की टीम ने अब इसके घर्षण बढ़ाने वाले गुणों की वैज्ञानिक पुष्टि कर दी है।

अराशिया और जेरोलमैक के साथ काम करने वाले पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता श्रवण प्रदीप इस पत्र के प्रमुख लेखक हैं। उन्होंने बताया कि जियोमिमिक्री का मतलब है किसी सामग्री को इस आधार पर समझना कि वह क्या करती है, न कि वह किस चीज़ से बनी है। यह ढांचा यह नहीं पूछता कि मिट्टी में किसी खास तरह की चिकनी मिट्टी है या नहीं, बल्कि यह पूछता है कि वह चिकनी मिट्टी क्या करती है: क्या वह कणों को आपस में चिपकाती है? क्या वह सामग्री को बहने देती है? क्या वह पानी जमा करती या उसे आगे बढ़ाती है? शोधकर्ता इन गुणों को 'यांत्रिक कार्यात्मक समूह' कहते हैं।

इस पत्र के केंद्रीय विचारों में से एक यह है कि प्रकृति मिट्टी नहीं बनाती, बल्कि उसे प्रशिक्षित करती है। बनाई गई सामग्री के उलट, मिट्टी बारिश, सूखा, जमने, पिघलने, भूकंप, बहते पानी, पौधों की जड़ों और सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के चक्रों का सामना करते हुए हज़ारों साल बिताती है। शोधकर्ता इसे 'पर्यावरणीय प्रशिक्षण' कहते हैं, जो सूक्ष्म संरचनाओं को फिर से व्यवस्थित करता है और एक तरह की 'याद' छोड़ जाता है, जो तय करती है कि मिट्टी भविष्य के दबावों पर कैसे प्रतिक्रिया देगी।

प्रदीप ने कहा कि एक अनुभवी किसान सिर्फ मिट्टी को छूकर बता सकता है कि वह अच्छी है या नहीं, क्योंकि हाथ जिन कण आकारों और आपसी क्रियाओं को महसूस करता है, उन्हें बेहतर बनाने में हज़ारों साल लगे हैं। मिट्टी की हर मुट्ठी अपनी खास भौगोलिक बनावट और जलवायु के अनुसार विकसित हुई है, इसलिए कोई भी दो मुट्ठी मिट्टी एक जैसी कहानी नहीं कहतीं।