चीनी वैज्ञानिकों ने कई रंगों में चमकने वाले रसीले पौधे किए पेश: टिकाऊ पौधा-आधारित प्रकाश व्यवस्था की दिशा में बड़ी छलांग

चमकते रसीले पौधे: पौधा-आधारित प्रकाश व्यवस्था में नई सफलता

कल्पना कीजिए एक ऐसे बगीचे की, जो सूर्यास्त के बाद इंद्रधनुषी रंगों में चमक उठे, या पौधों की ऐसी जीवंत दीवार की, जिसकी रोशनी में अंधेरे में पढ़ा जा सके। अवतार फिल्म में दिखाई गई जैवदीप्त वनस्पतियों की याद दिलाने वाला यह दृश्य अब हकीकत के और करीब है। इसका श्रेय साउथ चाइना एग्रीकल्चरल यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों की एक टीम को जाता है। उनकी हालिया सफलता है दुनिया के पहले बहुरंगी, अंधेरे में चमकने वाले रसीले पौधे, जो सूर्य के प्रकाश से दोबारा ऊर्जा प्राप्त करते हैं और टिकाऊ, पौधा-आधारित प्रकाश प्रणालियों का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं।

विशेष रूप से तैयार किए गए फॉस्फोर कणों को पत्तियों में डालकर बनाए गए ये दीप्तिमान रसीले पौधे छोटे नाइट लैंप जितनी तेज रोशनी देते हैं। इन्हें हरे, नीले, लाल और यहां तक कि सफेद रंग में चमकने लायक बनाया जा सकता है। यह नवाचार न केवल आंखों को लुभाता है, बल्कि घरों, बगीचों और सार्वजनिक स्थानों में पर्यावरण-अनुकूल रोशनी के व्यावहारिक उपयोग की संभावना भी जगाता है।

ये रसीले पौधे कैसे चमकते हैं?

इन चमकते पौधों का रहस्य आफ्टरग्लो फॉस्फोर कणों में है। ये उन पदार्थों जैसे हैं, जिनका इस्तेमाल अंधेरे में चमकने वाले खिलौनों और पेंट में होता है। सूर्य के प्रकाश या एलईडी रोशनी के संपर्क में आने पर ये कण ऊर्जा सोख लेते हैं और फिर धीरे-धीरे इसे दृश्य प्रकाश के रूप में छोड़ते हैं। यह प्रक्रिया दो घंटे तक चल सकती है। यह तरीका सरल और किफायती है तथा इसमें पौधे के जीन में कोई बदलाव करने की जरूरत नहीं होती।

यह प्रभाव पैदा करने के लिए शोधकर्ताओं ने फॉस्फोर को पीसकर लगभग 7 माइक्रोमीटर चौड़े कण बनाए। फॉस्फोर स्ट्रोंटियम और एल्युमिनियम से बने यौगिक होते हैं, जिनमें अन्य धातुएं मिलाई जाती हैं। इन कणों का आकार अहम साबित हुआ: छोटे नैनोकण पौधों के ऊतकों में आसानी से फैल गए, लेकिन उनसे बहुत हल्की चमक निकली; जबकि बड़े कण तेज चमके, पर पत्तियों में फैल नहीं सके। 7 माइक्रोमीटर के ये “गोल्डीलॉक्स” कण बिल्कुल सही आकार के थे। वे रसीले पौधे की मांसल पत्तियों में तेजी और समान रूप से फैल गए और एकसमान, चटकीली चमक पैदा की।

हर पत्ती में अलग से कण डालने पड़ते हैं। इस प्रक्रिया में प्रति पौधा करीब 10 मिनट लगते हैं और सामग्री पर लगभग $1.40 खर्च होता है। सूर्य के प्रकाश या घर के अंदर एलईडी रोशनी में कुछ मिनट चार्ज होने के बाद, उपचारित रसीले पौधे दो घंटे तक चमकते हैं। समय के साथ उनकी रोशनी धीरे-धीरे कम होती जाती है। शोधकर्ताओं के अनुसार, कम से कम दस दिनों तक इस चमक को बार-बार दोबारा चार्ज किया जा सकता है।

रसीले पौधे ही क्यों?

इस तरह चमकने लायक बदलाव के लिए सभी पौधे उपयुक्त नहीं हैं। शोधकर्ताओं ने बोक चॉय और गोल्डन पोथोस समेत कई प्रजातियों पर इस तरीके को आजमाया, लेकिन केवल रसीले पौधों की एक खास किस्म, एचेवेरिया ‘मेबिना’, में तेज और एकसमान चमक पैदा हुई। इसकी वजह रसीले पौधों की पत्तियों की खास बनावट है: उनके घने, मांसल ऊतकों और कोशिकाओं के बीच अपेक्षाकृत बड़ी जगहों के कारण माइक्रोमीटर आकार के फॉस्फोर कण समान रूप से फैल पाते हैं और लगातार चमकते रहते हैं। इसके उलट, पतली पत्तियों वाले पौधे या तो कणों को सोख नहीं पाए या उनमें जगह-जगह ही चमक दिखाई दी।

विज्ञान-कथा से जीवंत नाइट लाइट तक

इस शोध की प्रेरणा कुछ हद तक लोकप्रिय संस्कृति से मिली। परियोजना की प्रमुख शोधकर्ता डॉ. शुतिंग लियू ने बताया कि टीम को अवतार में दिखाए गए चमकते पौधों और सौर ऊर्जा से चलने वाली जीवंत रोशनी बनाने के विचार ने प्रेरित किया। चमकते पौधे तैयार करने के पहले के प्रयास आनुवंशिक बदलाव पर निर्भर थे। इनमें तंबाकू या पेटूनिया के पौधों में जुगनू या मशरूम के जीन डालना शामिल था। लेकिन इन तरीकों से केवल हल्की हरी चमक पैदा हुई और रंगों की विविधता तथा रोशनी की तीव्रता सीमित रही।

रोशनी उत्सर्जित करने वाले कणों को पौधों में डालने वाले पदार्थ-आधारित तरीकों में भी चमक की तीव्रता और एकरूपता हासिल करना मुश्किल रहा। सफलता तब मिली, जब टीम ने समझा कि फॉस्फोर कणों के आकार और संरचना को बेहतर बनाने तथा सही बनावट वाले पौधे को चुनने से इन सीमाओं को दूर किया जा सकता है। नतीजा: कई रंगों में चमकने वाले रसीले पौधे, जिनमें एक ही पौधे पर रोशनी के इंद्रधनुषी रंग दिखाई देते हैं।

रोशनी की दीवार बनाना

अपने आविष्कार की व्यावहारिक क्षमता दिखाने के लिए वैज्ञानिकों ने चमकते 56 रसीले पौधों से एक दीवार बनाई। चार्ज करने के बाद इस दीवार से इतनी रोशनी निकली कि पास की वस्तुएं रोशन हो गईं और लोग अंधेरे में लिखे शब्द भी पढ़ सके। रोशनी की यह जीवंत स्थापना दिखाती है कि घरों, दफ्तरों या सार्वजनिक स्थानों में हल्की रोशनी के लिए पौधा-आधारित प्रणालियों का इस्तेमाल किया जा सकता है। इससे पारंपरिक बिजली की रोशनी और उससे जुड़े कार्बन उत्सर्जन पर निर्भरता घट सकती है।

यह तकनीक कितनी सुरक्षित और टिकाऊ है?

इस तरीके का एक बड़ा लाभ इसकी सरलता और कम लागत है। आनुवंशिक अभियांत्रिकी महंगी होती है और नियामकीय चिंताएं पैदा करती है, जबकि फॉस्फोर कण डालने की प्रक्रिया सीधी है और इससे पौधे के डीएनए में बदलाव नहीं होता। इस्तेमाल की गई सामग्री उपभोक्ता उत्पादों में मिलने वाले पदार्थों जैसी है और कम अवधि में पौधों को नुकसान पहुंचाने के लिए जानी नहीं जाती। दस दिनों तक किए गए निरीक्षण में उपचारित रसीले पौधे सामान्य रूप से बढ़ते रहे और उनमें तनाव या क्षति के कोई संकेत नहीं दिखे। क्लोरोफिल, शर्करा और प्रोटीन का स्तर स्थिर रहा, जिससे संकेत मिलता है कि यह प्रक्रिया पौधों के लिए विषाक्त नहीं है।

हालांकि, इन कणों की दीर्घकालिक सुरक्षा का अध्ययन अभी जारी है। इसमें पौधों की सुरक्षा के साथ-साथ उन लोगों पर असर भी शामिल है, जो इन्हें छू सकते हैं या अनजाने में निगल सकते हैं। शोधकर्ता यह सुनिश्चित करने के लिए आगे जैव-सुरक्षा मूल्यांकन कर रहे हैं कि चमकते रसीले पौधों का घरों और सार्वजनिक स्थानों में सुरक्षित इस्तेमाल हो सके। विशेषज्ञों का कहना है कि तकनीक आशाजनक है, लेकिन इसे व्यापक रूप से अपनाने से पहले और शोध की जरूरत है।

पर्यावरणीय प्रभाव और भविष्य की संभावनाएं

पौधा-आधारित प्रकाश व्यवस्था से पर्यावरण को काफी लाभ हो सकता है। पौधों की स्वाभाविक रूप से रोशनी सोखने और संचित करने की क्षमता का इस्तेमाल करते हुए और इसे विशेष रूप से तैयार की गई सामग्री के साथ जोड़कर, वैज्ञानिक बिजली की रोशनी के कम कार्बन वाले विकल्प तैयार करना चाहते हैं। चमकते पौधों का इस्तेमाल सजावट, नाइट लाइट या यहां तक कि रास्तों और बगीचों को रोशन करने के लिए किया जा सकता है। तकनीक में सुधार के साथ, ऐसे चमकते पेड़ या झाड़ियां विकसित करना संभव हो सकता है जो स्ट्रीटलाइट की जगह लें और ऊर्जा की खपत तथा प्रकाश प्रदूषण को और कम करें।

चमकते दूसरे पौधों से यह तकनीक कितनी अलग है?

चमकते पौधे बनाने की कोशिश 1980 के दशक के आखिर में शुरू हुई थी, जब शोधकर्ताओं ने हल्की जैवदीप्ति पैदा करने के लिए पहली बार जुगनू के जीन तंबाकू के पौधों में डाले थे। हाल के वर्षों में लाइट बायो जैसी कंपनियों ने आनुवंशिक रूप से बदले गए चमकते पेटूनिया बाजार में पेश किए हैं, लेकिन उनसे केवल हल्की हरी रोशनी निकलती है और उनका व्यावहारिक इस्तेमाल सीमित है। फॉस्फोर कण डालने का नया तरीका अपनी तेज रोशनी, कई रंगों और इस्तेमाल में आसानी के लिए अलग पहचान रखता है।

नेचर और साइंटिफिक अमेरिकन की रिपोर्ट के अनुसार, आफ्टरग्लो फॉस्फोर के इस्तेमाल से रंगों की कहीं अधिक विविधता मिलती है, जिसमें लाल, नीला, हरा और सफेद शामिल हैं। अलग-अलग फॉस्फोर मिलाकर शोधकर्ता ऐसे पौधे भी बना सकते हैं, जो गर्माहट लिए सफेद रोशनी देते हैं। यह रोशनी आसपास के माहौल को जगमगाने के लिए अधिक आरामदेह होती है। इस प्रक्रिया को दोहराया भी जा सकता है: पौधों को रोशनी के संपर्क में लाकर उनकी चमक बार-बार फिर से चार्ज की जा सकती है।

चुनौतियां और अगले कदम

उत्साह के बावजूद, चमकते रसीले पौधों को आम प्रकाश व्यवस्था का विकल्प बनाने से पहले कई चुनौतियां बाकी हैं। मौजूदा तरीके में हर पत्ती में अलग से कण डालने पड़ते हैं। यह मेहनत वाला काम है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए व्यावहारिक नहीं है। चार्ज करने के बाद चमक करीब दो घंटे तक रहती है। कई उपयोगों के लिए यह पर्याप्त है, लेकिन व्यापक इस्तेमाल के लिए चमक की अवधि और तीव्रता बढ़ाना जरूरी होगा।

शोधकर्ता कण डालने की प्रक्रिया को स्वचालित करने, चमक को लंबे समय तक बनाए रखने और इस तकनीक को अन्य पौधों की प्रजातियों के अनुकूल बनाने के तरीकों पर काम कर रहे हैं। वे फैलाव और चमक बेहतर करने के लिए छोटे या अलग आकार के फॉस्फोर कणों के इस्तेमाल की भी जांच कर रहे हैं। व्यापक इस्तेमाल के पर्यावरणीय और स्वास्थ्य संबंधी प्रभावों का आकलन करने के लिए दीर्घकालिक अध्ययन जरूरी होंगे।

जनता की प्रतिक्रिया और सांस्कृतिक प्रभाव

चमकते रसीले पौधों की घोषणा ने सोशल मीडिया और समाचार माध्यमों में व्यापक दिलचस्पी जगाई है। जीवंत नाइट लाइट और जादुई, चमकते बगीचे बनाने की संभावना ने कई लोगों को आकर्षित किया है। इस तकनीक की तुलना विज्ञान-कथा और फंतासी की दुनिया से भी की गई है, जो प्रकृति और संस्कृति में जैवदीप्ति के स्थायी आकर्षण को उजागर करती है।

“अगर ये पौधे जुगनुओं या गहरे समुद्र में रहने वाले जीवों की तरह चमक सकें, तो वे घरों या बगीचों को रोशन करने का कम लागत वाला, सौर ऊर्जा से चलने वाला और खूबसूरत तरीका बन सकते हैं,” परियोजना से पैदा हुई विस्मय और संभावनाओं की भावना जाहिर करते हुए एक शोधकर्ता ने कहा।

संक्षेप में

• चीनी वैज्ञानिकों ने पत्तियों में आफ्टरग्लो फॉस्फोर कण डालकर दुनिया के पहले बहुरंगी, अंधेरे में चमकने वाले रसीले पौधे विकसित किए हैं।
• ये पौधे हरे, नीले, लाल और सफेद रंग में चमक सकते हैं। सूर्य या एलईडी की रोशनी में चार्ज होने के बाद इनकी रोशनी छोटे नाइट लैंप जितनी तेज होती है और दो घंटे तक बनी रह सकती है।
• इस सफलता का आधार फॉस्फोर कणों के आकार और संरचना को बेहतर बनाना तथा समान रूप से फैलाव के लिए रसीले पौधों की खास पत्ती संरचना का लाभ उठाना है।
• यह तरीका सरल और किफायती है तथा इसमें आनुवंशिक बदलाव की जरूरत नहीं पड़ती, लेकिन हर पत्ती में अलग से कण डालने पड़ते हैं।
• इसके संभावित उपयोगों में घरों, बगीचों और सार्वजनिक स्थानों के लिए टिकाऊ, पौधा-आधारित रोशनी शामिल है। सुरक्षा और बड़े पैमाने पर इस्तेमाल की संभावना पर अभी और शोध की जरूरत है।
• इस नवाचार ने लोगों की कल्पना को आकर्षित किया है और पर्यावरण-अनुकूल, जीवंत प्रकाश प्रणालियों के नए दौर की शुरुआत कर सकता है।