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हगफिश कीचड़, ग्लोवॉर्म गोंद, और अन्य जानवरों के गू के व्यावहारिक उपयोग के लिए आपका गाइड

2021

न्यूयॉर्क शहर के चारों ओर का पानी सैकड़ों-हजारों एकड़ सीप के बिस्तर से भरा हुआ था। इससे पहले कि मनुष्य उन्हें पालते और उनके जल को प्रदूषित करते, इन सीपों ने खुद को चट्टानों और एक दूसरे के लिए सीमेंट कर दिया।

औपनिवेशिक समय में वापस माना जाता है, न्यूयॉर्क बंदरगाह, कस्तूरी के साथ इतना मोटा था कि आप व्यावहारिक रूप से इस पर चल सकते हैं, "जोनाथन विल्कर, इंडियाना के वेस्ट लाफेट में पर्ड्यू विश्वविद्यालय में एक रसायनज्ञ और सामग्री इंजीनियर कहते हैं।

जब सीप के घने समूह जैसे कि ये पकड़ सकते हैं, तो वे पानी को छानने, जगह-जगह गंदगी और रेत को छानकर और तूफानी ताकत के बल को अवशोषित करके तटीय वातावरण की सेवा करते हैं। यह सब संभव है क्योंकि शक्तिशाली सीमेंट सीप जगह में अपने शरीर को लंगर देने के लिए बनाते हैं।

यह एकमात्र तरीका नहीं है जो मनुष्य गोएई पदार्थों से लाभ उठा सकता है जिसे जानवर बनाते हैं। विल्कर और दुनिया भर के अन्य वैज्ञानिक इस बात का अध्ययन कर रहे हैं कि जानवर कैसे और क्यों ग्लिस और स्लेम्स बनाते हैं, और अपने स्वयं के संस्करणों को बनाने की कोशिश कर रहे हैं। इन goo mavens को उम्मीद है कि वे अपनी जैव-प्रेरित सामग्रियों को सर्जिकल ग्लूज़ के रूप में काम में लाएँगे, कुछ ऐसे चिपकने के विकल्प जिन्हें हम अभी इस्तेमाल करते हैं, या अस्थायी glues जो कि तब अलग हो जाते हैं, जब उन्हें ज़रूरत नहीं होती है।

विल्कर कहते हैं, "हमारे आस-पास, हर जगह, सभी जगहों पर चिपकने वाले हैं।" "यह बहुत कुछ स्थायी है, इसका बहुत कुछ हमारे लिए बहुत अच्छा नहीं है। इसलिए मुझे लगता है कि हमारे पास सुधार के लिए बहुत जगह है। ”

ऑइस्टर को चिपकाने के लिए चिपचिपे पेस्ट का उपयोग करने में अकेले नहीं हैं। कुछ कारणों से मसल्स, बार्नाकल और अन्य समुद्री जीव चट्टानों पर चढ़ जाते हैं और उनकी गिरती है। गोंद-बाउंड समुदायों में एक साथ आना इन क्रिटर्स को लहरों के बारे में खटखटाने से बचाता है, भूखे सीबर्ड्स द्वारा स्कूप किया जाता है, या अपने दम पर एक साथी को खोजने के लिए संघर्ष करता है।

"मूल रूप से उनका अस्तित्व इस पर निर्भर करता है, विल्कर कहते हैं, जो सीप और मसल चिपकने का अध्ययन करता है।

ये समुद्री जानवर सर्जिकल और डेंटल ग्लूज़ को प्रेरित कर सकते हैं जो कि नॉनटॉक्सिक होते हैं और मानव शरीर के नम सीमों में एक साथ ऊतक रखते हैं। "हमारे अधिकांश चिपकने वाले गीले वातावरण में सेट नहीं होते हैं ... इसलिए हमें उनके जवाबों के लिए प्रकृति की ओर देखना होगा।"

सर्जन जिन उपकरणों पर सबसे अधिक बार भरोसा करते हैं, वे आदर्श नहीं होते हैं। स्वस्थ ऊतक में टांके और स्टेपल छिद्र। "आप यांत्रिक तनाव के इन सभी साइटों का निर्माण कर रहे हैं, आप संक्रमण के लिए साइटों का निर्माण कर रहे हैं। विल्कर कहते हैं। शिकंजा के लिए यह अविश्वसनीय है कि आपको बस एक प्लेट को पकड़ने के लिए कितना स्वस्थ हड्डी ड्रिल करना होगा यदि आप टुकड़ों को जोड़ना चाहते हैं हड्डी का। मुझे लगता है कि अगर हम टांके और स्टेपल और चिपकने से संक्रमण कर सकते हैं तो बेहतर परिणाम बहुत बेहतर होंगे। "

मसल गोंद नरम ऊतकों के लिए आदर्श हो सकता है, जबकि सीप की मजबूत सीमेंट हड्डियों पर इस्तेमाल की जा सकती है। विल्कर और उनके सहकर्मी अन्य स्थितियों के लिए जैव-प्रेरित glues पर काम कर रहे हैं, साथ ही उन्हें विभिन्न परिस्थितियों में अच्छा प्रदर्शन करने के लिए ट्वीक कर रहे हैं।

हमारे दैनिक जीवन में जिन उत्पादों का हम उपयोग करते हैं उनमें से कई को स्थायी ग्लूज के साथ एक साथ रखा जाता है। "अगर आप सोचते हैं कि कंप्यूटर या फर्नीचर या कार के अंदरूनी हिस्से या फोन बुक या जूतों में उनके उपयोगी जीवन का अंत सबसे अधिक समय के लिए होता है तो हम उन्हें लैंडफिल विल्कर में पिच कर देते हैं।" आप सभी कैसे जा रहे हैं। आपके कंप्यूटर या आपके लैपटॉप के अनमोल घटक। "उनकी टीम जैव-प्रेरित ग्रंथियों पर काम कर रही है, जो तब ज़रूरत से कम हो जाती हैं, जब उन्हें ज़रूरत नहीं होती है, जिससे रीसाइक्लिंग आसान हो जाती है।

वे जहाज के पतवारों पर चिपचिपे डिजाइन वाले जानवरों को भगाने के लिए एंटी-फाउलिंग पर काम कर रहे हैं। बार्नाकल और अन्य फ्रीलायटर्स एक जहाज के ड्रैग और फ्यूल बर्न को बढ़ाते हैं, और वर्तमान में लाल बालों वाले पेंट्स से प्रभावित होते हैं जो तांबे के आयनों को पानी में रिसाव करते हैं। "तो संक्षेप में हमारी वर्तमान एंटी-फॉलिंग तकनीक जहाज के चारों ओर पानी में सब कुछ मारने के लिए है। विल्कर कहते हैं, " यदि आप पहली बार समझ सकते हैं कि जानवर कैसे चिपकते हैं, तो आप उस जानकारी का उपयोग उन कोटिंग्स को विकसित करने के लिए कर सकते हैं जो जानवरों के बिना छड़ी नहीं कर सकते। विषाक्त पदार्थों को पानी में घोलने से। "

वह और उसकी टीम कोटिंग्स का परीक्षण कर रहे हैं जो एक सतह का पालन करने से मसल्स गोंद को रोकते हैं। लेकिन यह कोई आसान उपलब्धि नहीं है कि सभी जानवरों को गोंद करने के लिए निर्धारित किया जाए। FindNature को एक रास्ता मिल जाता है। वह छड़ी से रास्ता ढूंढता है, 'विल्कर कहता है।

Goop एक शक्तिशाली निवारक बना सकता है। हगफिश समुद्री तट से भक्षण करने वाले शवों पर बेहतर नियंत्रण पाने के लिए खुद को गांठ में बांधने के लिए जाने जाते हैं। उनके पास एक और असामान्य प्रतिभा है: अपने दुश्मनों पर कीचड़ उछालना।

ऑरेंज, कैलिफोर्निया में चैपमैन विश्वविद्यालय के एक समुद्री जीवविज्ञानी डगलस फुडगे कहते हैं, "हगफिश कीचड़ के बारे में चीजों से चिपके रहना जरूरी नहीं है।" "कीचड़ गलफड़ों जैसी चीजों पर बहुत अच्छा लगता है।"

हागफिश अपने बलगम को कीचड़ की ग्रंथियों की रेखाओं से अलग करती है जो उनके शरीर की लंबाई को चलाती हैं। "वहाँ वास्तव में कोई जगह नहीं है जहाँ आप एक कूबड़ काटने कर सकते हैं बिना कीचड़ के बाहर आकर आप पर फ्यूडगे कहते हैं।

कीचड़ में कुछ अनोखे गुण होते हैं। Hagfish एक सेकंड के एक अंश में सामान की विशाल मात्रा को पंप कर सकती है। "वे इसे कैसे बनाते हैं, हम पूरी तरह से समझ नहीं पाते हैं, " फ्यूज कहते हैं।

कीचड़ भी रेशेदार रेशों से भरा होता है। "यह बहुत ही असामान्य बनाता है — यह सिर्फ बलगम और पानी नहीं है, यह बलगम, पानी है, और ये दसियों हजार रेशम जैसे धागे हैं, " फ्यूज कहते हैं।

उन्होंने और उनके सहयोगियों ने इस अनूठे स्राव का अध्ययन हैगफिश को एनेस्थेट करके किया और फिर उनकी सामग्री को विभाजित करने के लिए कीचड़ ग्रंथियों को सहलाया। हेगफ़िश कीचड़ के मानव निर्मित संस्करण कुछ अलग उद्देश्यों की पूर्ति कर सकते हैं। ठगना उन परियोजनाओं का विवरण साझा नहीं कर सकता है जो वह वर्तमान में कई कंपनियों के साथ सहयोग कर रहा है। लेकिन उनका कहना है कि लोगों ने जो एक आवेदन पर विचार किया है, वह जैव-प्रेरित सामग्री के लिए मकड़ी के रेशम के विकल्प के रूप में हैगफिश कीचड़ के धागे का उपयोग कर रहा है। "हगफिश कीचड़ के धागे ... में भौतिक गुण होते हैं जो प्रतिद्वंद्वी मकड़ी के रेशों को कहते हैं। वर्तमान में, शोधकर्ता स्टील की ताकत और रबर के लचीलेपन के साथ सामग्री बनाने की उम्मीद में मकड़ी के रेशम की नकल करने की कोशिश कर रहे हैं।

Fudge ने यह भी बताया कि कैसे फाइबर सुरक्षा हेलमेट या बुलेटप्रूफ वेस्ट में उपयोगी हो सकते हैं। और जनवरी में, नौसेना के शोधकर्ताओं ने घोषणा की कि उन्होंने हगफिश कीचड़ से प्रेरित एक सामग्री बनाई है। "सिंथेटिक हगफिश कीचड़ का उपयोग बैलिस्टिक संरक्षण, अग्निशमन, एंटी-फाउलिंग, गोताखोर संरक्षण, या एंटी-शार्क स्प्रे बायोकेमिस्ट जोश कोगोट ने एक बयान में कहा, " संभावनाएं अनंत हैं। "

अन्य जानवर स्वयं की रक्षा के लिए glues का उपयोग करते हैं। कुछ समुद्री खीरे शिकारियों को तंग करने के लिए चिपचिपे धागों को खारिज कर देते हैं, जबकि कुछ सैलामैंडर एक शिकारी के मुंह को जल्दी से गोंदने के लिए गोंद का स्राव करते हैं। क्योंकि वे शुष्क परिस्थितियों में काम करते हैं, सैलामैंडर्स के कंकोक्टेशन त्वचा की चमक को प्रेरित कर सकते हैं। "सैलामेंडर गोंद है ... बहुत मजबूत कहते हैं, जनक वॉन ब्यर्न, ऑस्ट्रिया में लुडविग बोल्ट्टमैन इंस्टीट्यूट फॉर एक्सपेरिमेंटल एंड क्लिनिकल ट्रॉमैटोलॉजी के एक प्राणी विज्ञानी। जब आप इसे वाणिज्यिक प्रणालियों के साथ तुलना करते हैं, तो यह बहुत अच्छी प्रतियोगिता है।"

भोजन को नम करने के लिए गोंद का उपयोग भी किया जा सकता है। कृमि घोंघा की एक नई वर्णित प्रजाति अपने शिकार में बलगम के जाले को मारती है, जबकि कई मकड़ियों और glowworms उनके खाने के लिए इंतजार करते हैं जो उनके द्वारा किए गए चिपचिपे धागे में धंस जाते हैं।

दिसंबर में, वॉन ब्यर्न और उनके सहयोगियों ने बताया कि ग्लोवॉर्म मछली पकड़ने की रेखाओं को चिपचिपा बनाने वाली बूंदें ज्यादातर पानी और कीड़े के खुद के कचरे से बनती हैं। Goo 99 प्रतिशत पानी है, थोड़ा सा यूरिया और अन्य अवयवों के साथ। इस सादगी का मतलब है कि फर्नीचर, कागज, या कार्डबोर्ड के लिए सस्ते मानव निर्मित गोंद के लिए ग्लोवॉर्म गोंद एक अच्छा टेम्पलेट हो सकता है, वॉन बर्न ने लोकप्रिय विज्ञान को बताया।

यह फॉर्मेल्डीहाइड-आधारित लकड़ी के गोंद के लिए एक सुरक्षित विकल्प हो सकता है, जो बेहद सस्ते हैं। फॉर्मलडिहाइड कम खुराक में एक अड़चन है, और उच्च में कार्सिनोजेनिक है। तूफान कैटरीना के मद्देनजर ये चमक बदनाम हो गई, जब लोग संघीय आपातकालीन प्रबंधन एजेंसी द्वारा प्रदान किए गए ट्रेलरों में शरण लेने के बाद बीमार हो गए। "वे गर्म लुइसियाना सूरज में पका रहे थे और तब फॉर्मेल्डीहाइड पैनलिंग विल्कर में चिपकने से बाहर आना शुरू हुआ। हाल ही में, रिटेलर लम्बर लिक्विडेटर्स ने खुद को गर्म पानी में उच्च स्तर के फार्मेल्डिहाइड के साथ फर्श बेचने के लिए पाया। अगर हम जा सकते थे। ऐसी चीजें जो अधिक जैव-आधारित हैं और कम विषाक्त हैं ... जो कि महान विल्कर कहती हैं।

वही सौंदर्य प्रसाधनों के लिए सही हो सकता है। "नकली नाखून और बरौनी एक्सटेंशन के संबंध के लिए, यह मूल रूप से अतिशयोक्ति है ... और यह बहुत स्वस्थ नहीं है, " विल्कर कहते हैं।

शायद समन्दर गोंद यहाँ अपने आला मिल सकता है। "मैंने अपने नाखूनों पर समन्दर के गोंद का परीक्षण नहीं किया है, " वॉन बर्न मानते हैं। "लेकिन मुझे पता है कि समन्दर की गोंद मानव त्वचा से पूरी तरह चिपक जाती है। यह वास्तव में चिपचिपा है! ”

जानवरों से प्रेरित glues हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले सभी चिपकने की जगह नहीं लेती हैं। We इन सभी glues से छुटकारा नहीं चाहते हैं, उनमें से कुछ वास्तव में मजबूत सिंथेटिक गोंद हैं, वॉन बर्न कहते हैं। लेकिन जिस क्षण मानव संपर्क दिया जाता है, मुझे लगता है कि हमें इसके बारे में सोचना चाहिए, क्या यह वास्तव में आवश्यक है? Moment

एक पशु प्रेरित वैकल्पिक इस्नात त्वरित या सरल कार्य प्रदान करना। वैज्ञानिकों को यह पता लगाना चाहिए कि एक जानवर कैसे अपना गन बनाता है, कौन से तत्व शामिल होते हैं और वे कैसे इसकी नकल कर सकते हैं। फिर, वैज्ञानिकों को लकड़ी, पिगस्किन, या जानवरों की हड्डियों जैसी सामग्रियों पर अपनी ताकत का परीक्षण करना चाहिए। और, आखिरकार, उन्हें अपना संस्करण वास्तविक चीज़ से बेहतर बनाना चाहिए।

जानवरों से सीधे गोंद लेना व्यावहारिक नहीं होगा। एक बात के लिए, पर्याप्त मात्रा में गॉव की कटाई एक चुनौती होगी। और एक बार जब हम उस फार्मूले का उपयोग कर लेते हैं जो हम जानते हैं कि हम इसे अधिक मानव-अनुकूल बनाने के लिए इसका उपयोग कर सकते हैं।, A मुसेल वॉन्ट्स खुद को एक चट्टान या एक सीप के लिए एक और सीप से बंधना चाहता है,, विल्कर कहते हैं। यह जरूरी नहीं है कि आप हड्डी को हड्डी से जोड़ने के लिए, या प्लाईवुड या सॉफ्ट टिशू बॉन्डिंग का नया संस्करण या दंत सीमेंट या कॉस्मेटिक गोंद बनाने के लिए क्या चाहते हैं।

गूप का प्रत्येक स्वाद जानवर की जरूरतों के अनुकूल होता है जो इसे बनाता है। Glowworm गोंद केवल बहुत नम परिस्थितियों में चिपचिपा होता है। इससे पहले कि उसका पीछा करने का मौका हो, समन्दर का गोंद एक पल में सेट होना चाहिए। मसल्स गोंद को सख्त होने में अधिक समय लग सकता है। "यह तेजी से होने की जरूरत नहीं है, लेकिन यह उनके जीवन के बाकी हिस्सों के लिए काम करता है, हमेशा मजबूत और कभी नहीं बदलती वॉन बर्न कहती है।

इन तोपों की नकल हमें चिपकने की एक विस्तृत श्रृंखला दे सकती है, जो पूरी तरह से मानवीय जरूरतों के लिए अनुकूल है। और वे सिर्फ जानवरों के glues और slimes के समुद्र में गिरते हैं। स्टारफिश समुद्र के किनारे रेंगने और खुले शेलफिश के साथ चिपकने का उपयोग करते हैं। उपयुक्त नामधारी घोंसला स्विफ्टलेट अपने घोंसले बनाने के लिए चिपचिपा थूक के लंबे किस्में को खांसता है, जो एक विनम्रता के रूप में बेशकीमती होते हैं। स्लग ओउज़ म्यूकस जो उन्हें ग्राउंड के साथ स्लाइड करने में मदद करता है, ने ग्रीनहाउस खिड़कियों के लिए डिज़ाइन को प्रेरित किया है जो नमी को स्टोर और रिलीज़ करते हैं। प्राचीन नॉटिलस चूसक के बजाय गोंद के साथ अपने तम्बू को रेखाबद्ध करता है, जबकि मछली एक बलगम कोट का स्राव करती है जो उन्हें रोगजनकों और कीटों से बचाता है। और जानवरों के साम्राज्य के बाहर बहुत से अन्य प्राणी मांसाहारी पौधों पर पाए जाने वाले "फ्लाईपेपर" से लेकर दंत पट्टिका (यह आपके मुंह में रहने वाले जीवाणुओं द्वारा बनाया गया बायोफिल्म है) का अपना हिस्सा बनाते हैं।

हमें प्राकृतिक दुनिया में दिखने वाली कई किस्मों के बारे में जानने के लिए बहुत कुछ मिला है, और वे हमें कैसे सेवा दे सकते हैं। लेकिन अधिक से अधिक प्रयोगशालाएं जानवरों के गुओ की ओर अपना ध्यान आकर्षित कर रही हैं। "यह बहुत अजीब और आला हुआ करता था, " विल्कर कहते हैं। लेकिन अब, "हम उस बिंदु पर पहुंच रहे हैं जहां व्यावसायीकरण और वास्तविक प्रभाव कोने के चारों ओर है।"

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