चूंकि स्विस जंगलों में अधिक से अधिक पर्णपाती पेड़ लगाए जा रहे हैं, जिनकी लकड़ी अक्सर सीधे जला दी जाती है, स्विस दृढ़ लकड़ी का अधिक टिकाऊ उपयोग करने के लिए कैस्केड उपयोग के लिए अभिनव विचारों की उच्च मांग है। इसलिए शोधकर्ता लकड़ी को नई कार्यक्षमताओं से सुसज्जित कर रहे हैं। उनका नवीनतम तख्तापलट: लकड़ी जो अंधेरे में चमक सकती है।
जलवायु परिवर्तन और छाल बीटल का मुकाबला करने के लिए, स्विस जंगलों में अधिक पर्णपाती पेड़ लगाए जा रहे हैं। यदि संभव हो, तो उनकी लकड़ी को जलाऊ लकड़ी के रूप में समाप्त होने से पहले कई बार उपयोग किया जाना चाहिए, इस प्रकार पहले से बंधी हुई CO को मुक्त किया जाना चाहिए2 वापस वातावरण में. हालाँकि, वर्तमान में, दृढ़ लकड़ी का उपयोग अभी भी सीधे हीटिंग के लिए किया जाता है। इसलिए अधिक टिकाऊ कैस्केड उपयोग के लिए नवीन विचारों की आवश्यकता है। एक संभावना यह है कि प्राकृतिक सामग्री को नए गुणों से सुसज्जित किया जाए – तकनीकी शब्दों में: कार्यात्मकताएं – और उदाहरण के लिए, इसे चुंबकीय, जलरोधक या बिजली पैदा करने वाली लकड़ी में बदल दिया जाए।
सेंट गैलेन में एम्पा की सेलूलोज़ और लकड़ी सामग्री प्रयोगशाला से कवक शोधकर्ता फ्रांसिस श्वार्ज़ के नेतृत्व में एक टीम वर्तमान में दृढ़ लकड़ी पर आधारित एक नए प्रकार की मिश्रित सामग्री के लिए एक और विचार पर काम कर रही है: चमकदार लकड़ी। तकनीकी क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के अलावा, चमकदार लकड़ी को डिजाइनर फर्नीचर या आभूषणों में संसाधित किया जा सकता है।
बायोटेक्नोलॉजिस्ट फ्रांसिस श्वार्ज़ ने प्रकृति में चमकते मशरूमों का पता लगाया, प्रयोगशाला में उनका विश्लेषण किया और उनके आनुवंशिक कोड को समझा।
रिंगलेस शहद कवक (डेसरमिलेरिया पिघल रहा है) विशेष रूप से शक्तिशाली निकला। विभिन्न प्रकार की लकड़ी के साथ प्रारंभिक परीक्षणों के बाद, श्वार्ज़ ने बल्सा लकड़ी से शुरुआत की (पिरामिडल ओक्रोमा), विशेष रूप से कम घनत्व वाली लकड़ी।
स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने देखा कि कैसे कवक बाल्सा लकड़ी के नमूनों में लिग्निन को कम कर देता है, जो कठोरता और संपीड़न शक्ति के लिए जिम्मेदार है। हालाँकि, एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण से पता चला कि परिणामस्वरूप लकड़ी की स्थिरता कम नहीं होती है: सेलूलोज़, जो लकड़ी में तन्य शक्ति प्रदान करता है, बरकरार रहता है।
कवक और लकड़ी का बायोहाइब्रिड तीन महीने तक ऊष्मायन करने पर अपनी अधिकतम चमक विकसित करता है। निहत्था इसे विशेष रूप से नमी पसंद है: बलसा की लकड़ी के नमूनों ने इस दौरान अपने वजन से आठ गुना अधिक नमी अवशोषित की। हवा के संपर्क में आने पर अंततः लकड़ी में एंजाइम प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है। प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण के दौरान निर्धारित बायोमिमेटिक मेम्ब्रेंस एंड टेक्सटाइल्स लैब के एम्पा शोधकर्ता जियोर्जिया जियोवानीनी के अनुसार, चमक लगभग दस घंटों के बाद 560 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ हरी रोशनी उत्सर्जित करते हुए अपनी पूरी भव्यता प्रकट करती है।
यह आकर्षक प्रक्रिया वर्तमान में लगभग दस दिनों तक चलती है। एम्पा शोधकर्ता का कहना है, “अब हम भविष्य में चमक को और बढ़ाने के लिए प्रयोगशाला मापदंडों को अनुकूलित कर रहे हैं।”
प्राकृतिक बायोलुमिनसेंस
प्रकृति में, बायोलुमिनसेंस विभिन्न प्रकार के जीवों में होता है। प्रकाश का उत्पादन रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण होता है जो प्रकाश और गर्मी दोनों के रूप में ऊर्जा जारी करते हैं। यदि कोई प्रकृति में प्रकाश उत्पन्न करने वाली प्रतिक्रियाओं की तुलना उनकी तथाकथित क्वांटम उपज के आधार पर करता है, तो जुगनू 40% के मूल्य के साथ विजेता है, चमकदार जेलीफ़िश 17% और चमकदार मशरूम 2% तक पहुँचते हैं।
उलझी हुई जीवित सामग्री यह एक परजीवी की बदौलत हासिल किया गया है: शहद कवक एक रोगज़नक़ है जो पेड़ों में सफेद सड़न का कारण बनता है और इसलिए वास्तव में एक लकड़ी का कीट है। कुछ प्रजातियाँ प्राकृतिक पदार्थ लूसिफ़ेरिन का उत्पादन करती हैं, जिसे दो-चरणीय एंजाइमेटिक प्रक्रिया में चमकने के लिए प्रेरित किया जाता है। कवक के धागों से घिरी लकड़ी हरे रंग की रोशनी उत्सर्जित करती है। श्वार्ज़ कहते हैं, “प्राकृतिक रूप से चमकदार लकड़ी का वर्णन सबसे पहले लगभग 2,400 साल पहले यूनानी दार्शनिक अरस्तू ने किया था।” कड़ाई से बोलते हुए, कवक और लकड़ी की परस्पर जुड़ी संरचना को प्राकृतिक बायोहाइब्रिड, जीवित सामग्रियों के संयोजन के रूप में वर्णित किया जा सकता है। एम्पा शोधकर्ता का कहना है, “इस तरह की कृत्रिम रूप से उत्पादित मिश्रित सामग्री कई प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए दिलचस्प होगी।” लेकिन प्रकृति जो सहजता से हासिल करती दिख रही है वह अब तक जैव प्रौद्योगिकी के लिए चुनौतीपूर्ण रही है। अब, पहली बार, एम्पा टीम प्रयोगशाला में प्रक्रिया को प्रेरित करने और नियंत्रित करने में सफल रही है।
कवक की 70 से अधिक प्रजातियाँ बायोलुमिनसेंस दिखाती हैं। वे सड़ती हुई लकड़ी में एक चमक पैदा करते हैं जिसे “फॉक्सफ़ायर” कहा जाता है। यह शब्द “झूठी आग” के लिए “फॉक्स” और “फायर” का फ्रांसीसी-अंग्रेजी मिश्रण है। कवक में बायोलुमिनसेंस का उद्देश्य पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। यह कवक बीजाणुओं को फैलाने के लिए कीड़ों को आकर्षित करने के लिए हो सकता है। प्रकृति में ल्यूमिनसेंट लकड़ी ढूंढना मुश्किल है क्योंकि रात में सर्वव्यापी कृत्रिम प्रकाश स्रोत इसे पहचानना मुश्किल बनाते हैं। एम्पा के शोधकर्ता फ्रांसिस श्वार्ज़ मिश्रित बीच के जंगल में चांदनी रात में नम शरद ऋतु के पत्तों के नीचे मृत लकड़ी की तलाश करने की सलाह देते हैं। थोड़े से भाग्य के साथ, मशरूम और उसकी चमकती लकड़ी की खोज की जा सकती है।
छोटा विद्रूप वातसेनिया सिंटिलंस माप केवल आठ सेंटीमीटर है, लेकिन यह छलावरण में बड़ा है: प्रकाश उत्सर्जित करने वाली कोशिकाएं इसके निचले हिस्से में बिखरी हुई हैं।
ये फोटोफोर्स समुद्र तल पर रहने वाली शिकारी मछलियों को भ्रमित कर देते हैं। पानी की सतह की ओर देखने पर चमकदार स्क्विड को शिकारियों द्वारा नहीं देखा जा सकता है।
ये कीड़े, जिनका आकार दो सेंटीमीटर तक होता है, अपनी रोशनी के कारण एक-दूसरे को संभोग के लिए ढूंढ लेते हैं। जुगनुओं का पेट न केवल पारभासी होता है, बल्कि उनके अंदर एक परावर्तक परत भी होती है।
यह “अंतर्निहित दर्पण” बायोलुमिनसेंस को बाहर की ओर भी प्रतिबिंबित करता है। यह बनाता है लैम्पिरिस नोक्टिलुका बायोलुमिनसेंट प्राणियों के बीच चमकता सितारा।
शहद कवक पृथ्वी पर सबसे अद्भुत प्राणियों में से एक है। यह क्लासिक मशरूम आकार में जंगल के फर्श पर असंगत रूप से उग सकता है, जो केवल स्टाइप के चारों ओर एक कंगन की तरह एक सजावटी पट्टी से सजाया जाता है, जो इसे लैटिन नाम “आर्मिलारिया” देता है।
हालाँकि, अधिक प्रभावशाली इसकी काली धागों का जाल है जिसे यह लकड़ी और जमीन पर खींचता है। कवक धागे मोटे, मीटर-लंबे बंडल बनाते हैं, जो एक काले मेलेनिन युक्त सुरक्षात्मक परत से घिरे होते हैं। ये तथाकथित राइजोमोर्फ नए आवास और भोजन स्रोतों की खोज करते हैं।
दुनिया का सबसे बड़ा जीवित जीव, 2400 साल पुराना शहद कवक नेटवर्क, अमेरिकी राज्य ओरेगॉन में कई वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र को कवर करता है। यूरोप में सबसे बड़ा मशरूम स्विट्जरलैंड में ओफेन दर्रे पर पाया जा सकता है। यह 1000 साल पुराना शहद कवक 50 फुटबॉल पिचों के आकार के क्षेत्र को कवर करता है।
