তিমির ঢিবি কম শক্তি ব্যবহার করে এমন 'জীবিত এবং শ্বাস-প্রশ্বাস' বিল্ডিং তৈরির রহস্য প্রকাশ করে

26 মে, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) আনুমানিক 2,000 পরিচিত প্রজাতির উষ্ণ প্রজাতির মধ্যে কিছু ইকোসিস্টেম ইঞ্জিনিয়ার। কিছু প্রজন্মের দ্বারা নির্মিত ঢিবি, উদাহরণস্বরূপ, অ্যামিটার্মেস, ম্যাক্রোটার্মেস, নাসুটিটার্মস এবং ওডনটোটার্মস, আট মিটার পর্যন্ত উচ্চতায় পৌঁছায়, যা তাদের বিশ্বের বৃহত্তম জৈবিক কাঠামোর মধ্যে পরিণত করে। প্রাকৃতিক নির্বাচন লক্ষ লক্ষ বছর ধরে তাদের ঢিবির 'নকশা' উন্নত করার কাজ করছে। মানব স্থপতি এবং প্রকৌশলীরা কি শিখতে পারে যদি তারা তিমির কাছে যায় এবং তাদের উপায়গুলি বিবেচনা করে? একটি নতুন গবেষণায় উপকরণ মধ্যে সীমান্ত ("প্রবাহ-সক্রিয় বিল্ডিং খামের জন্য টারমাইট-অনুপ্রাণিত মেটাম্যাটেরিয়ালস"), গবেষকরা দেখিয়েছেন যে কীভাবে উষ্ণতার ঢিবি আমাদের বিল্ডিংয়ের জন্য আরামদায়ক অভ্যন্তরীণ জলবায়ু তৈরি করতে শেখাতে পারে যেখানে শীতাতপ নিয়ন্ত্রণের কার্বন পদচিহ্ন নেই। "এখানে আমরা দেখাই যে 'ইগ্রেস কমপ্লেক্স', উষ্ণ ঢিপিতে পাওয়া আন্তঃসংযুক্ত টানেলের একটি জটিল নেটওয়ার্ক, মানুষের স্থাপত্যে অভিনব উপায়ে বায়ু, তাপ এবং আর্দ্রতার প্রবাহকে উন্নীত করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে," বলেছেন ডঃ ডেভিড আন্দ্রেন, একজন সিনিয়র। লুন্ড ইউনিভার্সিটির বায়োডিজিটাল ম্যাটার রিসার্চ গ্রুপের লেকচারার এবং অধ্যয়নের প্রথম লেখক।

নামিবিয়া থেকে টেরমাইটস

নটিংহাম ট্রেন্ট ইউনিভার্সিটির স্কুল অফ আর্কিটেকচার, ডিজাইন অ্যান্ড দ্য বিল্ট এনভায়রনমেন্টের সহযোগী অধ্যাপক আন্দ্রেন এবং সহ-লেখক ডঃ রুপার্ট সোয়ার, নামিবিয়া থেকে ম্যাক্রোটার্মেস মাইকেলসেনি টেরমাইটের ঢিবি অধ্যয়ন করেছেন। এই প্রজাতির উপনিবেশগুলি এক মিলিয়নেরও বেশি ব্যক্তি নিয়ে গঠিত হতে পারে। ঢিবিগুলির কেন্দ্রস্থলে সিম্বিওটিক ছত্রাকের বাগান রয়েছে, যা খাদ্যের জন্য তিমির দ্বারা চাষ করা হয়। নামিবিয়া থেকে ম্যাক্রোটার্মেস মাইকেলসেনি তিমিরের একটি ঢিপির নির্গমন কমপ্লেক্সের অংশ। (ছবি: ডি. আন্দ্রেন) গবেষকরা নিগমন কমপ্লেক্সের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন: একটি ঘন, জালির মতো সুড়ঙ্গের নেটওয়ার্ক, 3 মিমি এবং 5 মিমি প্রস্থের মধ্যে, যা বাইরের সাথে ভিতরের প্রশস্ত নালীগুলিকে সংযুক্ত করে। বর্ষাকালে (নভেম্বর থেকে এপ্রিল) যখন ঢিবি বাড়তে থাকে, তখন এটি তার উত্তর-মুখী পৃষ্ঠের উপর প্রসারিত হয়, সরাসরি মধ্যাহ্ন সূর্যের সংস্পর্শে আসে। এই মরসুমের বাইরে, উইপোকা শ্রমিকরা প্রস্থানের টানেলগুলিকে অবরুদ্ধ করে রাখে। কমপ্লেক্সটি পর্যাপ্ত বায়ুচলাচল বজায় রেখে অতিরিক্ত আর্দ্রতার বাষ্পীভবনের অনুমতি দেয় বলে মনে করা হয়। কিন্তু এটা কিভাবে কাজ করে? আন্দ্রেন এবং সোয়ার অন্বেষণ করেছেন কিভাবে ইগ্রেস কমপ্লেক্সের বিন্যাস দোদুল্যমান বা নাড়ির মতো প্রবাহকে সক্ষম করে। তারা ফেব্রুয়ারী 3 সালে বন্য থেকে সংগৃহীত একটি এগ্রেস জটিল খণ্ডের স্ক্যান করা এবং 2005D-মুদ্রিত কপির উপর তাদের পরীক্ষা-নিরীক্ষার ভিত্তি করে। এই খণ্ডটি ছিল 4 সেন্টিমিটার পুরু যার আয়তন 1.4 লিটার, যার মধ্যে 16% টানেল ছিল। তারা একটি স্পিকারের সাথে বাতাসের অনুকরণ করে যা একটি সেন্সর দিয়ে ভর স্থানান্তর ট্র্যাক করার সময় টুকরোটির মধ্য দিয়ে একটি CO2-বায়ু মিশ্রণের দোলন চালায়। তারা দেখতে পেল যে 30Hz এবং 40 Hz এর মধ্যে দোলন ফ্রিকোয়েন্সিতে বায়ু প্রবাহ সবচেয়ে বেশি ছিল; 10Hz এবং 20 Hz এর মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সিতে মাঝারি; এবং কমপক্ষে 50Hz এবং 120 Hz এর মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি।

অশান্তি বায়ু চলাচলে সাহায্য করে

গবেষকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে কমপ্লেক্সের টানেলগুলি ঢিবির উপর বাতাস প্রবাহিত হওয়ার সাথে এমনভাবে যোগাযোগ করে যা বায়ুচলাচলের জন্য বায়ুর ভর স্থানান্তরকে উন্নত করে। নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে বাতাসের দোলন ভিতরে অশান্তি সৃষ্টি করে, যার প্রভাব হল শ্বাসযন্ত্রের গ্যাস এবং অতিরিক্ত আর্দ্রতা ঢিবির হৃদয় থেকে দূরে নিয়ে যাওয়া। “একটি বিল্ডিং বায়ুচলাচল করার সময়, আপনি বাসি বাতাস বাইরের দিকে এবং তাজা বাতাসের ভিতরের দিকে বাধা না দিয়ে ভিতরে তৈরি তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতার সূক্ষ্ম ভারসাম্য রক্ষা করতে চান। বেশিরভাগ HVAC সিস্টেম এর সাথে লড়াই করে। এখানে আমাদের একটি কাঠামোগত ইন্টারফেস রয়েছে যা শ্বাসযন্ত্রের গ্যাসের আদান-প্রদানের অনুমতি দেয়, যা কেবল একদিকে এবং অন্য দিকের ঘনত্বের পার্থক্য দ্বারা চালিত হয়। এইভাবে ভিতরের অবস্থা বজায় রাখা হয়, "সোর ব্যাখ্যা করেছিলেন। লেখকরা তারপরে 2D মডেলের একটি সিরিজ দিয়ে ইগ্রেস কমপ্লেক্সকে সিমুলেট করেছেন, যা সোজা টানেল থেকে একটি জালিতে জটিলতা বৃদ্ধি পেয়েছে। তারা একটি ইলেক্ট্রোমোটর ব্যবহার করে টানেলের মধ্য দিয়ে জলের একটি দোদুল্যমান দেহ (একটি রঞ্জক দিয়ে দৃশ্যমান) চালনা করেছিল এবং ভর প্রবাহ চিত্রিত করেছিল। তারা অবাক হয়ে দেখতে পেল যে মোটরকে পুরো কমপ্লেক্সে প্রবেশ করার জন্য ভাটা এবং প্রবাহের জন্য মাত্র কয়েক মিলিমিটার (দুর্বল বাতাসের দোলনের সাথে সম্পর্কিত) বাতাসকে সামনে পিছনে যেতে হবে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, প্রয়োজনীয় অশান্তি তখনই দেখা দেয় যদি লেআউটটি যথেষ্ট পরিমাণে জালির মতো হয়।

বাস এবং শ্বাস ভবন

লেখকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে ইগ্রেস কমপ্লেক্স দুর্বল বাতাসে উইন্ড-চালিত বায়ুচলাচল করতে পারে। “আমরা কল্পনা করি যে পাউডার বেড প্রিন্টারের মতো উদীয়মান প্রযুক্তির সাহায্যে তৈরি করা দেয়ালগুলি ভবিষ্যতে ইগ্রেস কমপ্লেক্সের মতো নেটওয়ার্ক ধারণ করবে। এগুলি এম্বেডেড সেন্সর এবং অ্যাকচুয়েটরগুলির মাধ্যমে বায়ুকে চারপাশে সরানো সম্ভব করে তুলবে যেগুলির জন্য কেবলমাত্র অল্প পরিমাণে শক্তি প্রয়োজন,” আন্দ্রেন বলেছেন। সোয়ার উপসংহারে এসেছিলেন: “নির্মাণ-স্কেল 3D প্রিন্টিং তখনই সম্ভব হবে যখন আমরা প্রকৃতির মতো জটিল কাঠামো ডিজাইন করতে পারি। ইগ্রেস কমপ্লেক্স হল একটি জটিল কাঠামোর উদাহরণ যা একই সাথে একাধিক সমস্যার সমাধান করতে পারে: আমাদের বাড়ির ভিতরে আরাম বজায় রাখা, বিল্ডিং খামের মধ্য দিয়ে শ্বাসযন্ত্রের গ্যাস এবং আর্দ্রতার প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করার সময়। "আমরা প্রকৃতির মতো নির্মাণের দিকে রূপান্তরের দ্বারপ্রান্তে আছি: প্রথমবারের মতো, একটি সত্যিকারের জীবনযাপন, শ্বাস-প্রশ্বাসের বিল্ডিং ডিজাইন করা সম্ভব হতে পারে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=63067.php