विज्ञान

रसायनज्ञ दुनिया की सबसे पतली स्पेगेटी बनाते हैं

स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके स्पेगेटी की छवि बनाई गई
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके स्पेगेटी की छवि बनाई गई

दुनिया की सबसे पतली स्पेगेटी, मानव बाल से लगभग 200 गुना पतली, यूसीएल के नेतृत्व वाली शोध टीम द्वारा बनाई गई है।

स्पेगेटी का उद्देश्य कोई नया भोजन नहीं है, बल्कि इसे नैनोफाइबर कहे जाने वाले अत्यंत पतले पदार्थ के दवा और उद्योग में व्यापक उपयोग के कारण बनाया गया है।

स्टार्च से बने नैनोफाइबर – अधिकांश हरे पौधों द्वारा अतिरिक्त ग्लूकोज को संग्रहित करने के लिए उत्पादित – विशेष रूप से आशाजनक होते हैं और घाव भरने में सहायता के लिए पट्टियों में उपयोग किए जा सकते हैं (क्योंकि नैनोफाइबर मैट अत्यधिक छिद्रपूर्ण होते हैं, पानी और नमी को अंदर आने देते हैं लेकिन बैक्टीरिया को बाहर रखते हैं), मचान के रूप में हड्डी पुनर्जनन और दवा वितरण के लिए। हालाँकि, वे पौधों की कोशिकाओं से निकाले जाने वाले और शुद्ध किए जाने वाले स्टार्च पर भरोसा करते हैं, इस प्रक्रिया में बहुत अधिक ऊर्जा और पानी की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं का कहना है कि एक अधिक पर्यावरण अनुकूल तरीका आटे जैसे स्टार्च-समृद्ध घटक से सीधे नैनोफाइबर बनाना है, जो पास्ता का आधार है।

एक नये पेपर में नैनोस्केल एडवांसटीम ने इलेक्ट्रोस्पिनिंग नामक तकनीक का उपयोग करके केवल 372 नैनोमीटर (एक मीटर का अरबवां हिस्सा) स्पेगेटी बनाने का वर्णन किया है, जिसमें आटे और तरल के धागों को एक विद्युत आवेश द्वारा सुई की नोक के माध्यम से खींचा जाता है। यह काम बीट्राइस ब्रिटन द्वारा किया गया था, जिन्होंने यूसीएल में रसायन विज्ञान में अपनी मास्टर डिग्री के हिस्से के रूप में अध्ययन किया था।

सह-लेखक डॉ. एडम क्लैंसी (यूसीएल रसायन विज्ञान) ने कहा: “स्पेगेटी बनाने के लिए, आपको पानी और आटे के मिश्रण को धातु के छिद्रों के माध्यम से धकेलना होगा। हमारे अध्ययन में, हमने ऐसा ही किया, सिवाय इसके कि हमने अपने आटे के मिश्रण को विद्युत आवेश के साथ खींचा। यह है वस्तुतः स्पेगेटी लेकिन बहुत छोटी।”

अपने पेपर में, शोधकर्ताओं ने अगले सबसे पतले ज्ञात पास्ता का वर्णन किया है, जिसे कहा जाता है फ़िलिन्डेउ पर (“भगवान के धागे”), सार्डिनिया के नुओरो शहर में एक पास्ता निर्माता द्वारा हाथ से बनाया गया। यह लंबा पास्ता (“लंबा पास्ता”) लगभग 400 माइक्रोन चौड़ा होने का अनुमान है – नई इलेक्ट्रोस्पन रचना से 1,000 गुना अधिक मोटा, जो 372 नैनोमीटर पर, प्रकाश की कुछ तरंग दैर्ध्य से संकीर्ण है।

उपन्यास “नैनोपास्ता” ने लगभग 2 सेमी चौड़ी नैनोफाइबर की एक चटाई बनाई, और इसलिए दिखाई दे रहा है, लेकिन प्रत्येक व्यक्तिगत स्ट्रैंड इतना संकीर्ण है कि किसी भी प्रकार के दृश्य प्रकाश कैमरे या माइक्रोस्कोप द्वारा स्पष्ट रूप से कैप्चर नहीं किया जा सकता है, इसलिए उनकी चौड़ाई एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन से मापी गई थी सूक्ष्मदर्शी.

सह-लेखक प्रोफेसर गैरेथ विलियम्स (यूसीएल स्कूल ऑफ फार्मेसी) ने कहा: “नैनोफाइबर, जैसे कि स्टार्च से बने, घाव ड्रेसिंग में उपयोग की संभावना दिखाते हैं क्योंकि वे बहुत छिद्रपूर्ण होते हैं। इसके अलावा, नैनोफाइबर को एक मचान के रूप में उपयोग करने के लिए खोजा जा रहा है ऊतक फिर से विकसित होते हैं, क्योंकि वे बाह्य-सेलुलर मैट्रिक्स की नकल करते हैं – प्रोटीन और अन्य अणुओं का एक नेटवर्क जो कोशिकाएं खुद को सहारा देने के लिए बनाती हैं।''

डॉ क्लैंसी ने कहा: “स्टार्च उपयोग के लिए एक आशाजनक सामग्री है क्योंकि यह प्रचुर मात्रा में और नवीकरणीय है – यह सेलूलोज़ के बाद पृथ्वी पर बायोमास का दूसरा सबसे बड़ा स्रोत है – और यह बायोडिग्रेडेबल है, जिसका अर्थ है कि इसे शरीर में तोड़ा जा सकता है।

“लेकिन स्टार्च को शुद्ध करने के लिए बहुत अधिक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। हमने दिखाया है कि आटे का उपयोग करके नैनोफाइबर बनाने का एक आसान तरीका संभव है। अगला कदम इस उत्पाद के गुणों की जांच करना होगा। उदाहरण के लिए, हम जानना चाहेंगे कि यह कितनी जल्दी बनता है विघटित होता है, यह कोशिकाओं के साथ कैसे संपर्क करता है, और क्या आप इसे बड़े पैमाने पर उत्पादित कर सकते हैं।”

प्रोफ़ेसर विलियम्स ने कहा: “मुझे नहीं लगता कि यह पास्ता के रूप में उपयोगी है, दुख की बात है, क्योंकि इससे पहले कि आप इसे पैन से निकाल सकें, यह एक सेकंड से भी कम समय में पक जाएगा।”

इलेक्ट्रोस्पिनिंग में, सुई जिसमें मिश्रण होता है और धातु की प्लेट जिस पर मिश्रण जमा होता है, एक बैटरी के दो सिरे बनाती है। विद्युत आवेश लगाने से मिश्रण सुई से धातु की प्लेट पर प्रवाहित होकर सर्किट को पूरा करता है।

सफेद आटे जैसे स्टार्च युक्त घटक का उपयोग करके इलेक्ट्रोस्पिनिंग शुद्ध स्टार्च का उपयोग करने की तुलना में अधिक चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि अशुद्धियाँ – प्रोटीन और सेलूलोज़ – मिश्रण को अधिक चिपचिपा बनाते हैं और फाइबर बनाने में असमर्थ होते हैं।

शोधकर्ताओं ने पानी के बजाय आटे और फॉर्मिक एसिड का उपयोग किया, क्योंकि फॉर्मिक एसिड सर्पिल (या हेलिकॉप्टर) के विशाल ढेर को तोड़ देता है जो स्टार्च बनाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक-दूसरे से चिपकी हुई हेलिकॉप्टरों की परतें नैनोफाइबर के निर्माण खंड बनने के लिए बहुत बड़ी हैं। (खाना पकाने का स्टार्च पर फॉर्मिक एसिड के समान प्रभाव पड़ता है – यह हेलिकॉप्टरों की परतों को तोड़ देता है, जिससे पास्ता पचने योग्य हो जाता है।)

जब नूडल हवा के माध्यम से धातु की प्लेट में उड़ता है तो फॉर्मिक एसिड वाष्पित हो जाता है।

शोधकर्ताओं को मिश्रण को धीरे-धीरे ठंडा करने से पहले कई घंटों तक सावधानीपूर्वक गर्म करना पड़ा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह सही स्थिरता है।

मार्क ग्रीव्स

एम.ग्रीव्स [at] ucl.ac.uk

+44 (0)20 3108 9485

  • यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन, गोवर स्ट्रीट, लंदन, WC1E 6BT (0) 20 7679 2000
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