জীবন্ত ছত্রাক-নির্মিত টেক্সটাইল স্বয়ং-মেরামতযোগ্য, কার্যকরী পোশাকের ইঙ্গিত দিচ্ছে

তন্তু দিয়ে বোনা নয়, ছত্রাক থেকে গড়া টেক্সটাইল

গবেষকেরা Cordyceps militaris নামের ছত্রাক-ভিত্তিক একটি টেক্সটাইল তৈরি করেছেন, যাকে স্বয়ং-মেরামত, জল-বিকর্ষণ, রঙায়ন এবং অতিবেগুনি সুরক্ষার মতো অতিরিক্ত কাজের জন্য প্রকৌশলগতভাবে বদলানো যায়। সরবরাহকৃত উৎস-লেখায় বর্ণিত এই কাজটি উন্নত উপকরণের জন্য একটি ভিন্ন মডেলের ইঙ্গিত দেয়: এমন কাপড়, যা শুধু তৈরি ও ফিনিশ করা হয় না, বরং জৈবিকভাবে গড়ে তোলা হয় এবং তারপর জীবন্ত অণুজীবীয় উপাদানের মাধ্যমে মানিয়ে নেওয়া হয়।

এটি সাধারণ অর্থে কোনো প্রচলিত কাপড় নয়। একে তুলার চেয়ে ঘন এবং কম তন্তুময় হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে, যা একটি নরম নন-উভেন শিট বা নমনীয়, চামড়ার মতো উপাদানের কাছাকাছি। এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এখানে নতুনত্বের বড় অংশই এসেছে গঠন থেকে, শুধু উপাদান থেকে নয়। সুতো কেটে বুনে কাপড় বানানোর বদলে, গবেষকেরা নিজেই ছত্রাককে নির্মাণসামগ্রী হিসেবে ব্যবহার করেছেন, যাতে তার জৈবিক স্থাপত্য একটি অবিচ্ছিন্ন শিট তৈরি করতে পারে।

পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক সিন্থেটিক এবং রাসায়নিকভাবে-নিবিড় ফিনিশিং প্রক্রিয়ার বাইরে যেতে চাওয়া শিল্পগুলোর জন্য এটি একটি আকর্ষণীয় প্রস্তাব। এটি এমন উপকরণের সম্ভাবনা দেখায়, যাদের মূল বৈশিষ্ট্য আসে বৃদ্ধি ও জৈবিক সংগঠন থেকে, পরে জড় উপাদানের ওপর প্রলেপ লাগিয়ে নয়।

উপাদানটি কীভাবে তৈরি করা হয়

চীনা বিজ্ঞান একাডেমির কে লি-র নেতৃত্বাধীন গবেষক দল ছত্রাকটিকে ছোট গোলাকার পেলেট আকারে শুরু করে, যা তরল কালচারে জন্মানো হয়েছিল। ওই পেলেটগুলো ধুয়ে নেওয়ার পর সেগুলো ছাঁচে রাখা হয়, যেখানে ছত্রাকজাত উপাদানটি একটি শিট গঠন করে। এই গঠন তৈরি হয়েছে হাইফা থেকে, যা ছত্রাকদেহের সূক্ষ্ম তন্তু। উৎস-লেখা অনুযায়ী, গবেষকেরা প্রচলিত কাপড়ের ব্যাকিং, পলিমার জাল বা বাহ্যিক স্ক্যাফোল্ডের ওপর নির্ভর করেননি। বরং ছত্রাকের পেলেটগুলোই নির্মাণখণ্ডের কাজ করেছে, আর একে অপরের সঙ্গে জড়ানো হাইফা একটি স্বনির্ভর উপাদান তৈরি করেছে।

এই স্ক্যাফোল্ডবিহীন দিকটি গুরুত্বপূর্ণ। অনেক জৈব-ভিত্তিক উপাদান এখনও কৃত্রিম সাপোর্ট বা হাইব্রিড স্থাপত্যের ওপর নির্ভর করে, যা চূড়ান্ত পণ্যের জৈব অবক্ষয়যোগ্যতা বা জৈবিক সংহতিকে সীমিত করতে পারে। এ ক্ষেত্রে, উৎস-লেখা ইঙ্গিত দেয় যে ছত্রাকের গঠন নিজেই উপাদানটিকে বহন করে, যা এই যুক্তিকে আরও শক্তিশালী করে যে টেক্সটাইলটি কোনো প্রচলিত কম্পোজিটের আংশিক বিকল্প নয়, বরং একটি প্রকৃত জৈবিক প্ল্যাটফর্ম।

একটি বাস্তব সমস্যা ছিল ভঙ্গুরতা। ছত্রাকীয় গঠন স্বাভাবিকভাবেই শক্ত হতে পারে, যা পরিধেয় উপকরণের জন্য আদর্শ নয়। এটি সমাধানের জন্য গবেষকেরা টেক্সটাইলটিকে গ্লিসারলে ভিজিয়েছেন, যা প্লাস্টিসাইজার হিসেবে কাজ করে এবং শিটটিকে আরও নরম ও নমনীয় করে। এই ধাপটি দেখায়, এই ক্ষেত্রকে এখনও জীববৈচিত্র্যগত নতুনত্ব এবং ব্যবহারযোগ্য কর্মক্ষমতার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে হয়। একটি উপাদান নীতিগতভাবে টেকসই ও প্রোগ্রামযোগ্য হতে পারে, কিন্তু ল্যাবের বাইরে প্রাসঙ্গিক হতে হলে তাকে বাঁকতে, নড়তে এবং ব্যবহারের ধকল সহ্য করতেও হবে।

প্রোগ্রামযোগ্য বৈশিষ্ট্যই আসল গল্প

জীবন্ত ছত্রাক দিয়ে তৈরি একটি পোশাকের শিরোনাম-ছবি আকর্ষণীয়, কিন্তু কাজটির আরও গুরুত্বপূর্ণ অংশ হলো এর পেছনের প্ল্যাটফর্ম-ধারণা। গবেষকেরা দেখিয়েছেন যে ছত্রাকের ভিত্তি উপাদানটি বিভিন্ন অণুজীব দিয়ে বদলে টেক্সটাইলের কাজ পাল্টানো যায়। অন্য কথায়, এই কাপড় শুধু জীববিজ্ঞানের উপাদান দিয়ে তৈরি নয়। এটিকে জীববিজ্ঞানের মাধ্যমে কার্যকরভাবেও হালনাগাদ করা যায়।

রঙের জন্য, দলটি এমন প্রকৌশলগত ইস্ট কোষ যুক্ত করেছে যা কমলা, নীল এবং বেগুনি রঞ্জক তৈরি করে। এর মানে, রং প্রচলিত সিন্থেটিক ডাই-এর বদলে জৈবিকভাবে উৎপন্ন করা যায়। প্রচলিত টেক্সটাইল সরবরাহ শৃঙ্খলে রঞ্জন প্রক্রিয়া প্রায়ই সবচেয়ে রাসায়নিক ও পানি-নিবিড় ধাপগুলোর একটি। জৈবিকভাবে রঙিন উপাদান এসব শিল্পগত বোঝা স্বয়ংক্রিয়ভাবে দূর করবে না, কিন্তু এটি এমন একটি বিকল্প পথ দেখায়, যেখানে রঙটাই উপাদান-প্ল্যাটফর্মের অংশ হয়ে যায়।

একই যুক্তি প্রতিরক্ষামূলক কাজের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। উৎস-লেখা বলছে, গবেষকেরা অন্য ছত্রাক যোগ করে টেক্সটাইলের আচরণ বদলেছেন, যার মধ্যে এমন পরিবর্তনও ছিল যা উপাদানটিকে পানির ফোঁটা বিকর্ষণ করতে সাহায্য করে। অতিবেগুনি সুরক্ষার জন্য তারা Aspergillus niger ব্যবহার করেছেন, যা ফল ও সবজিতে সাধারণভাবে পাওয়া একটি ফাঙ্গাস। এটি মেলানিন রঞ্জকযুক্ত একটি গাঢ় পৃষ্ঠস্তর তৈরি করে, যা অতিবেগুনি বিকিরণ শোষণ করে। এই উদাহরণগুলো গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এগুলো দেখায় টেক্সটাইলটি স্থির পণ্যের চেয়ে বরং মডুলার কাজের জন্য এক ধরনের আশ্রয়দাতা হিসেবে কাজ করছে।

এই পদ্ধতি যদি বিস্তৃত হয়, ভবিষ্যতের উপাদানগুলো জীববৈজ্ঞানিক কাজের প্যাকেজকে কেন্দ্র করে ডিজাইন করা যেতে পারে: একটি সংস্করণ আবহাওয়া প্রতিরোধে, আরেকটি সূর্য সুরক্ষায়, আরেকটি চেহারায়, এবং সম্ভবত অন্যগুলো মেরামত বা পরিবেশ-প্রতিক্রিয়াশীলতার জন্য। তখন কাপড় কেবল একটি নিষ্ক্রিয় ভিত্তি থাকবে না, বরং ক্ষমতার জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম হয়ে উঠবে।

স্বয়ং-মেরামত ও জৈব অবক্ষয়যোগ্যতা কেন গুরুত্ব পায়

উৎস-লেখা এই টেক্সটাইলকে ক্ষতিগ্রস্ত হলে স্বয়ং-মেরামতযোগ্য বলে বর্ণনা করেছে, এবং জীবন্ত উপকরণের প্রতি গবেষণার গভীর আগ্রহের কেন্দ্রে এটাই রয়েছে। আজকের পোশাক ও নরম উপকরণ সাধারণত দুই মডেলের একটিতে আটকে থাকে: টেকসই কিন্তু সিন্থেটিক, বা জৈব অবক্ষয়যোগ্য কিন্তু কর্মক্ষমতা ও আয়ুষ্কালে সীমিত। একটি জীবন্ত টেক্সটাইল তৃতীয় বিকল্পের ইঙ্গিত দেয়, যেখানে উপাদান নিজেকে বজায় রাখতে পারে, পরিবেশের সঙ্গে মানিয়ে নিতে পারে এবং জীবনশেষেও জৈব অবক্ষয়যোগ্য থাকতে পারে।

এই ধারণা তুচ্ছ নয়। পোশাকে স্বয়ং-মেরামত, নীতিগতভাবে, পণ্যের আয়ু বাড়াতে এবং বর্জ্য কমাতে পারে, যা ফ্যাশনের দীর্ঘস্থায়ী পরিবেশগত সমস্যাগুলোর একটি। জৈব অবক্ষয়যোগ্যতাও একই কারণে গুরুত্বপূর্ণ। পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক সিন্থেটিকের ওপর দাঁড়ানো টেক্সটাইল ব্যবস্থা তাদের কার্যকর জীবন শেষ হওয়ার পরও দীর্ঘদিন থেকে যেতে পারে, আর অনেক পারফরম্যান্স কোটিং ও ফিনিশিং ট্রিটমেন্ট নিষ্পত্তিকে আরও জটিল করে তোলে। ছত্রাকীয় গঠন থেকে তৈরি এবং অণুজীবীয় উপাদান দিয়ে সমৃদ্ধ উপাদান একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন জীবনচক্রের দিকে ইঙ্গিত করে।

তবু কয়েকটি ব্যবহারিক প্রশ্ন রয়ে গেছে, যার উত্তর প্রদত্ত লেখায় নেই: বারবার ব্যবহারে স্থায়িত্ব, দীর্ঘমেয়াদি স্থিতি, বড় পরিসরে উৎপাদনের খরচ, এবং নিয়ন্ত্রিত পরিবেশের বাইরে এই ধরনের উপাদান কীভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হবে। কিন্তু কাজটির তাৎপর্য তাৎক্ষণিক বাণিজ্যিকীকরণের ওপর নির্ভর করে না। এর মূল্য হলো দেখানো যে জীবন্ত টেক্সটাইল একই সঙ্গে কাঠামোগতভাবে সম্ভব এবং কার্যগতভাবে মানিয়ে নেওয়ার মতো হতে পারে।

নতুনত্বপূর্ণ পোশাক থেকে উপকরণ-প্ল্যাটফর্ম

The Last of Us-এর মতো কল্পকাহিনির কারণে Cordyceps-কে ঘিরে যে সাংস্কৃতিক ভাঁজ আছে, তা মাথায় রাখলে একটি ছত্রাকের পোশাককে কৌতূহল হিসেবে দেখা সহজ। কিন্তু এই গবেষণা বায়োম্যাটেরিয়াল নাটকীয়তার চেয়ে অনেক বেশি গুরুতর কিছুর দিকে ইঙ্গিত করে। এটি বলে, ভবিষ্যতের টেক্সটাইল স্ব-সংগঠিত জৈব পদার্থ থেকে জন্মাতে পারে, তুলনামূলক সহজ প্রক্রিয়ায় নরম করা যেতে পারে, এবং সাবধানে বেছে নেওয়া অণুজীবীয় অংশীদারদের মাধ্যমে বিশেষ বৈশিষ্ট্যে সমৃদ্ধ করা যেতে পারে।

এর ফলে কাজটি ফ্যাশনের বাইরেও প্রাসঙ্গিক হয়ে ওঠে। সমন্বয়যোগ্য জলবিকর্ষণ, রঞ্জন এবং UV প্রতিরোধ-সহ নমনীয় জৈবিক শিট প্যাকেজিং, অভ্যন্তর নকশা, পরিধেয় প্রযুক্তি এবং প্রতিরক্ষামূলক উপকরণ গবেষণায় আগ্রহ তৈরি করতে পারে। বৃহত্তর ধারণা হলো, জৈবিক উৎপাদনকে শুধু একটি ফিডস্টককে আরেকটি দিয়ে বদলানোর মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকতে হবে না। এটি উপকরণগুলোর নকশা-যুক্তিকেও বদলে দিতে পারে।

এ মুহূর্তে, ছত্রাক-ভিত্তিক টেক্সটাইলকে প্রাথমিক কিন্তু অর্থবহ একটি গবেষণা-প্রদর্শন হিসেবে দেখা সবচেয়ে ভালো। এটি দেখায়, প্রচলিত স্ক্যাফোল্ড ছাড়াই ছত্রাকের পেলেট থেকে পোশাকসদৃশ উপাদান তৈরি হতে পারে, এবং এই জীবন্ত ভিত্তিকে অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্যে প্রোগ্রাম করা যায়। সম্পদ-নিবিড় টেক্সটাইলের বিশ্বাসযোগ্য বিকল্প খুঁজছে এমন ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি। সবচেয়ে বড় ফলাফল হয়তো একটি পোশাক নয়, বরং নরম উপকরণ কীভাবে জন্মায়, কাস্টমাইজ হয় এবং শেষে কীভাবে পরিত্যক্ত হয়, তার জন্য একটি নতুন ছক।

এই নিবন্ধটি New Scientist-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.