ബയോണിക്സ് – പ്രകൃതിയില്‍ നിന്നൊരു എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് പഠന ശാഖ

പൌരാണിക കാലഘട്ടം മുതലേ പ്രകൃതി മനുഷ്യനെ വിസ്മയിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. മനുഷ്യന്‍റെ പല കണ്ടുപിടുത്തങ്ങള്‍ക്കും പ്രകൃതി മാതൃകയായിട്ടുമുണ്ട്. വിമാനത്തിന്‍റെ രൂപം തന്നെ ഉദാഹരണം. എന്നാലിന്ന് മനുഷ്യരാശിയുടെ ഗവേഷണം മറ്റൊരു തലത്തിലെത്തി നില്‍ക്കുന്നു.  രൂപത്തില്‍ മാത്രമല്ല പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളിലും പ്രകൃതിയെയും ജീവജാലങ്ങളേയും ഉള്‍ക്കൊള്ളുവാന്‍ കഴിയുമോയെന്നെ ചിന്ത മനുഷ്യനെ കൊണ്ടെത്തിച്ചത് ബയോണിക്സ് എന്ന പുത്തന്‍ സാങ്കേതിക വിദ്യയിലേക്കാണ്. നാളെയുടെ വ്യാവസായിക മുന്നേറ്റത്തില്‍ ശ്രദ്ധേയമായ ഒരു പിടി മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തുവാന്‍ കഴിവുള്ളയൊരു സാങ്കേതിക വിദ്യയാണിത്.

എന്താണ് ബയോണിക്സ്

പ്രകൃതിയിലെ ഓരോ ജീവജാലങ്ങളേയും സൂക്ഷ്മമായി പഠിച്ച് അവയുടെ അതി സൂക്ഷ്മ ശാരിരിക ആന്തിക ഘടനകളേയും പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളേയും പോലും സാങ്കേതികമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതാണ് ബയോണിക്സ് എന്ന് പറയാം. ബയോണിക്കല്‍ ക്രിയേറ്റീവ് എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് എന്നും ഇതിനെ പറയാറുണ്ട്. ഇന്നിത് ഒരു ഗവേഷണാത്മക പഠന മേഖലയാണ്. എന്നാല്‍ നാളെ ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ധാരാളം തൊഴിലവസരങ്ങളുടലെടുക്കുമെന്നാണ് ശാസ്ത്ര ലോകം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്. ഗവേഷണത്തിന് ഏറെ ഊന്നല്‍ കൊടുക്കുന്ന പാശ്ചാത്യ ലോകം വളരെ പ്രതീക്ഷയോട് കൂടിയാണ് ഈ രംഗത്തെ ചലനങ്ങള്‍ നോക്കിക്കാണുന്നത്. കാരണം മെക്കാനിക്കല്‍, ഇലക്ട്രിക്കല്‍, ഇലക്ടോണിക്സ്, കമ്പ്യൂട്ടര്‍ സയന്‍സ്, കെമിക്കല്‍, മെഡിക്കല്‍ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, ഓട്ടോമൊബൈല്‍ എഞ്ചിനിയറിങ്ങ്, ബയോമെഡിക്കല്‍ എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് തുടങ്ങിയവയുടെയൊക്കെ ഉപരിപഠന മേഖലയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നയൊന്നാണിതെന്നതിനാല്‍ ഈ രംഗത്തുണ്ടാവുന്ന ചലനങ്ങള്‍ മേല്‍പ്പറഞ്ഞവയിലെല്ലാം മാറ്റം വരുത്തുവാന്‍ പര്യാപ്തമാണ്.

അവസരങ്ങള്‍ എവിടെയെല്ലാം

സൈനിക പ്രതിരോധ മേഖലകള്‍, ബയോമെഡിക്കല്‍ എഞ്ചിനിയറിങ്ങ്, വ്യവസായ രംഗം എന്നിവയിലൊക്കെ ബയോണിക് എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ബോക്സ് ഫിഷിന്‍റെ ജൈവഘടനയെ മാതൃകയാക്കി പ്രമുഖ കാര്‍ നിര്‍മ്മാതാക്കളായ മെഴ്സിഡന്‍സ് ബെന്‍സ് പുതിയ കാര്.ഇറക്കിയത് ഏറെ ശ്രദ്ധ നേടിയിരുന്നു. ഭാരക്കുറവും ബലവുമാണിതിന്‍റെ പ്രത്യേകത. ഡോള്‍ഫിന്‍റെ തൊലിയുടെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളേയും ഘടനയെയും മാതൃകയാക്കി കപ്പലിന്‍റെ പുറം കവചം നിര്‍മ്മിക്കുവാനുള്ള നീക്കങ്ങള്‍ പുരോഗമിക്കുന്നു.

വൈദ്യശാസ്ത്ര രംഗത്ത് ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യക്ക് ഏറെ മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തുവാനാകും. മനുഷ്യന്‍റെ ശരീരാവയവയങ്ങളുടെ ഘടനയിലെയും പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളിലെയും സങ്കീര്‍ണ്ണമായ പ്രശ്നങ്ങളെ പരിഹരിക്കുവാന്‍ പ്രകൃതിയിലെ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ അനുകരിക്കുന്ന സാങ്കേതിക മെഡിക്കല്‍ മേഖലയായ ബയോമിമെറ്റിക്സ് ബയോണിക്സിന്‍റെ ഒരു വക ഭേദമാണ്. കൃത്രിമ അവയവ നിര്‍മ്മാണത്തിലും കൃത്രിമ ഹൃദയത്തിന്‍റെ നിര്‍മ്മാണത്തിലുമെല്ലാം വന്‍ മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തുവാന്‍ ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യക്കാകും. മനുഷ്യരുടെ തൊലിയുടെ സ്പര്‍ശന സവിശേഷതകളോട് കൂടിയ കൃത്രിമ ഇലക്ട്രോണിക് തൊലിയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിലാണ് സ്റ്റാന്‍ഫോര്‍ഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍.

താമരയിതളുകളുടെ പ്രത്യേകത പഠിച്ച് അതിനെ ആധാരമാക്കി കറയും അഴുക്കുകളും പറ്റിപ്പിടിക്കാത്ത പെയിന്‍റുകളുടെ നിര്‍മ്മാണമാണിനി വരുന്നത്. ഭാവിയില്‍ നമ്മുടെ വീടുകളുടെ ചുവരുകള്‍ മഴവെള്ളം വീണാല്‍ തനിയെ വൃത്തിയാകുന്ന സ്ഥിതിയിലേക്കെത്തിക്കുവാന്‍ ഇത്തരം പെയിന്‍റിന് കഴിയും.  

നമ്മുടെ ശരീരത്തില്‍ ഒരു ചെറിയ മുറിവ് പറ്റിയാല്‍ അത് സ്വാഭാവികമായിത്തന്നെ ഉണങ്ങുന്ന രീതിയിലാണ് ഞരമ്പുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം. മിഷിഗണ്‍ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ എഞ്ചിനിയേഴ്സ് ശരീരത്തിന്‍റെ ഈ പ്രത്യേകതയുള്ള ഒരു കോണ്‍ക്രീറ്റ് ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നു. ചെറിയ വിള്ളലുകള്‍ വന്നാല്‍ അത് അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈര്‍പ്പം ഉപയോഗിച്ച് മൃദുവാകുകയും തനിയെ വിള്ളലടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മണലിനും മെറ്റലിനും പകരം പ്രത്യേക തരം ഫൈബറുകളാണിവിടെ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ചിപ്പുകളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിലും മറ്റു സൂക്ഷ്മമായ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിലും ബയോണിക്സിന് റോളുണ്ട്. അതിലൊന്നാണ് റേഡിയോ ഫ്രീക്വന്‍സി ഐഡല്‍റിഫിക്കേഷന്‍ എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയിലുള്ള മോഡിഫിക്കേഷന്‍. നീലക്കളറുള്ള മോര്‍ഫോ ബട്ടര്‍ഫ്ലൈ പ്രകാശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതിന്‍റെ പിറകിലുള്ള തീയറി പഠിച്ചിട്ട് അതിന്‍റെ അനുകരണമെന്നോണമായി വെള്ളത്തില്‍ സുഗമമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു റേഡിയോ ഫ്രീക്വന്‍സി ഐഡല്‍റിഫിക്കേഷന്‍ ടാഗ് രൂപപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. സ്പോടക വസ്തുക്കള്‍ കണ്ട് പിടിക്കുവാനുതകുന്ന പുതിയ നാനോ സെന്‍സറുകളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിലും മോര്‍ഫോ ബട്ടര്‍ഫ്ലൈ പ്രകാശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതിന്‍റെ പിറകിലുള്ള തീയറി ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ഏത് പ്രകാശത്തിലും മങ്ങാതെ ഒരു പോലെ പ്രകാശിക്കുന്ന മിറാസോള്‍ ഡിസ്പ്ലേകളുടെ (Mirasol Display) നിര്‍മ്മാണവും ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യയിലധിഷ്ടിതമാണ്.  

പുറത്തെ അന്തരീക്ഷം എന്തായിരുന്നാലും ഒരു ചിതല്‍പ്പുറ്റിന്‍റെ അകത്തെ താപ നിലക്ക് വലിയ വ്യത്യാസം ഒന്നും വരാറില്ല. ചിതലുകള്‍ ദിവസം മുഴുവന്‍ സൂക്ഷ്മ സുഷിരങ്ങള്‍ തുറക്കുകയും അടക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണിതിന് കാരണം. ഈ പ്രവര്‍ത്തനം വിശദമായി പഠിച്ചിട്ട് അന്തരീക്ഷത്തിലെ താപനിലയനുസരിച്ച് ഉള്ളിലെ ചൂട് ക്രമീകരിക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള ഒരു നിര്‍മ്മാണ രീതിയാണ് സിംബാവെയിലെ ഈസ്റ്റ് ഗേറ്റ് ഷോപ്പിങ്ങ് സെന്‍ററിന്‍റേത്.  ഇത്തരത്തിലുള്ള മറ്റു ബില്‍ഡിങ്ങുമായി താരതമ്യം ചെയ്താല്‍ 10 ശതമാനം ഊര്‍ജ്ജം മാത്രമേ ഇതിനുപയോഗിക്കുന്നുള്ളു.  

വവ്വാലുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തന രീതി അടിസ്ഥാനമാക്കി റഡാര്‍ സാങ്കേതിക വിദ്യയും റോബോട്ടുകളെ വികസിപ്പിക്കുന്നതുമൊക്കെ ബയോണിക്സ് എന്ന സാങ്കേതിക മേഖലയുടെ ആവിഷ്കാരമാണ്.

എങ്ങനെ പഠിക്കാം

ഒരു ഗവേഷണാത്മക പഠന മേഖലയാണ് ബയോണിക്സ് എന്നതിനാല്‍ ഇലക്ട്രിക്കല്‍, മെക്കാനിക്കല്‍, ഇലക്ട്രോണിക്സ്, കമ്പ്യൂട്ടര്‍ സയന്‍സ്, കെമിക്കല്‍, ഫിസിയോ തെറാപ്പി, ബയോ മെഡിക്കല്‍ എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് പോലുള്ള കോഴ്സുകള്‍ക്ക് ശേഷമോ കെമിസ്ട്രി, ഫിസിക്സ് മുതലായ കോഴ്സുകള്‍ക്ക് ശേഷമോ ഉള്ള ഗവേഷണ പഠന മേഖല എന്ന നിലക്ക് മാത്രം ഈ പഠന ശാഖയെ സമീപിക്കുന്നതാണുത്തമം.

എവിടെ പഠിക്കാം

ഇന്ത്യയില്‍ ഇന്ന് ഫിസിയോ തെറാപ്പി കോഴ്സിന്‍റെ മാസ്റ്റര്‍ ഡിഗ്രി കോഴ്സായി ബയോമിമെറ്റിക്സ് പഠിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. ചില വിദേശ സര്‍വകലാശാലകള്‍ ഇലക്ട്രിക്കല്‍, മെക്കാനിക്കല്‍, ഇലക്ട്രോണിക്സ്, കമ്പ്യൂട്ടര്‍ സയന്‍സ്, കെമിക്കല്‍, ബയോ മെഡിക്കല്‍ എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് കോഴ്സുകളുടെ അവാന്തര വിഭാഗമായി ബയോണിക്സ് എഞ്ചിനിയറിങ്ങ് പഠിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്.