બાયોમિમિક્રી(ભાગ-1)

 

 

વર્ષ હતું 1989, જાપાને એક બુલેટ ટ્રેન બનાવી(બુલેટ ટ્રેન જાપાન તે પહેલાથી બનાવતું જ હતું) જેની ઝડપ 167 માઇલ/કલાક હતી પરંતુ આ ટ્રેનમાં એક ટેકનિકલ ખામી હતી. એવી ખામી જેણે લોકોની ઊંઘ હરામ કરી દીધી. આ ટ્રેન જ્યારે કોઇ બોગદા(tunnel) માંથી પસાર થતી હતી ત્યારે એટલો ઘોંઘાટ ઉત્પન્ન કરતી હતી કે, રીતસરનો એક sonic boom(અવાજનો ધમાકો) ઉત્પન્ન થતો હતો, જે લગભગ ચારસો મીટર સુધી સાંભળી શકાતો હતો. જે શહેરોમાં આવી ટનલો મૌજૂદ હતી તેની આસપાસના રહીશો પરેશાન થઇ ગયાં. આ ધમાકો ત્યારે પણ ઉદભવે છે જ્યારે કોઇ હવાઇજહાજ એક ખાસ ગતિને ક્રોસ કરી જાય.

-

આ સમસ્યાના નિવારણ માટે એક કમિટિનું ગઠન કરવામાં આવ્યું જેની આગેવાની એક વ્યક્તિને સોંપવામાં આવી જેમનું નામ હતું Eiji Nakatsu. તેમને કહેવામાં આવ્યુ કે તમે ટ્રેનની એક એવી ડિઝાઇન તૈયાર કરો જે, ઝડપી તો હો પરંતુ ખામોશ હો. તે સમય મુજબ આ ખુબજ પડકારરૂપ કાર્ય હતું છતાં તેમણે ચેલેન્જ સ્વીકારી લીધી. પોતે રેલ્વેના ટેકનિકલ ડેવલપમેન્ટ ડિપાર્ટમેન્ટના જનરલ મેનેજર હોવા છતાં તેમની એક ખાસિયત એ હતી કે તેઓ પ્રકૃતિપ્રેમી હતાં. તેમની વિશેષકર દિલચશ્પી પક્ષીઓમાં હતી. સીટ બેલ્ટ બાંધી લ્યો....કેમકે હવે અહીંથી શરૂ થાય છે અસલ કથા...

-

એમણે આ ટ્રેન બનાવવા માટે ત્રણ પક્ષીઓની શરીર રચનાનો સહારો લીધો અને તેમની ખૂબીઓને ટ્રેનની રચનામાં ભરી દીધી કે જે ઙિઝાઇન આજે પણ કુશળતાપૂર્વક કાર્ય કરી છે. તે પક્ષીઓ છે....(1) ઘુવડ (2) પેન્ગવિન (3) કિંગફિશર(જુઓ નીચેની ઇમેજ). ઘુવડ જ્યારે હવામાં ઉડે છે ત્યારે ખુબજ નહીંવત અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. એટલો ઓછો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે કે તેના શિકારને ખબર જ નથી પડતી કે તે હવે કોળિયો થવાની તૈયારીમાં છે. તેથી તેની સંરચનાને ધ્યાનથી જોવામાં આવી. અધ્યયનમાં ખબર પડી કે તેનું કારણ તેની પાંખની છેવટે મૌજૂદ કાંસકીરૂપી ડિઝાઇન છે. આનો ઉપયોગ ટ્રેનના pantograph(ટ્રેનના એન્ટેના) માં કરવામાં આવ્યો. કેમ?

-

કેમકે પહેલાના પેન્ટોગ્રાફની ડિઝાઇન અલગ હતી(તુલના માટે જુઓ નીચેની ઇમેજ-1) જેનો ગેરફાયદો એ હતો કે ઉપર વીજળીના કેબલથી ટ્રેન સુધી પાવર ટ્રાન્સફર ઓછો થતો હતો જેના કારણે અવાજ અને ધ્રુજારી વધી જતી હતી. પછી તેમાં ફેરફાર કરી નવી આવૃત્તિને ઘુવડની પાંખની જેમ redesign કરવામાં આવી(જુઓ નીચેની ઇમેજ-2) જેનો ફાયદો ઘણો થયો.

-

બીજી ડિઝાઇન adelie નામક ખાસ પેન્ગવિન માંથી લેવામાં આવી. કેમ? કેમકે આ પેન્ગવિનની શરીર રચના એટલી smooth(સુંવાળી) છે કે વાત જ જવા દો...તેમના શરીર ઉપર તમને ક્યાંય ધાર/અણીયારી કિનારી(edges) નજરે નહીં ચઢે(વિશ્વાસ ન આવતો હોય તો આ પેન્ગવિનનું નામ સર્ચ કરાવી તેની ઇમેજ જોઇ લ્યો). આજ કારણ છે કે જ્યારે તે પાણીમાં તરે છે/ડૂબકી લગાવે છે, તો ખુબજ ઝડપથી અને સરળરીતે તે કાર્ય કરી લે છે. આજ કોન્સેપ્ટનો ટ્રેનની સઘળી સંરચનામાં ઉપયોગ કરાયો. ટ્રેનના કોઇપણ ભાગને અણીદાર ન બનાવવામાં આવ્યો.

-

હવે વાત કરીએ કિંગફિશરની....આ એવું પક્ષી છે જે હવામાં તીરની જેમ બિલકુલ સીધું નીચે આવે છે અને પાણીમાં ડૂબકી મારી માછલીનો શિકાર કરે છે. આની ખૂબી એ છે કે, જ્યારે તે પાણીમાં ડૂબકી લગાવે છે ત્યારે પાણીનું સ્થાનાન્તરણ(displacement) ખુબ ઓછું થાય છે અને તેનું કારણ તેની ચાંચની વધુ પડતી લંબાઇ છે. હવે જરા કલ્પના કરો કે....ટ્રેનની લંબાઇ જેટલું એક વિશાળકાય કિંગફિશર ટનલમાંથી પસાર થઇ રહ્યું છે તો શું તે હવાને એટલીજ સંકુચિત(compressed) કરશે કે sonic boom ઉત્પન્ન થઇ શકે? જવાબ છે નહીં... આ માટે સઘળી ડિઝાઇનોને ટેસ્ટ કરવામાં આવી, તો ખબર પડી કે જે ડિઝાઇન કિંગફિશરની ચાંચને અનુરૂપ હતી તે સૌથી ઓછો ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરતી હતી.

-

ફાઇનલી આ ત્રણેય ડિઝાઇનોની પસંદગી કરવામાં આવી અને તેમને લગભગ આઠ વર્ષ પછી લોન્ચ કરવામાં આવી. પરિણામો ઉપર નજર કરવામાં આવી તો ખબર પડી કે, ટ્રેનોની રફતાર લગભગ 10% જેટલી વધી ગઇ, વીજળીની જરૂરિયાત 15% જેટલી ઘટી ગઇ. અવાજની વાત કરીએ તો જૂની ટ્રેનનો બોગદામાંથી પસાર થતી વખતનો ધ્વનિ લગભગ 85 db જેટલો હતો જે ઘટીને 70 db થઇ ગયો. તમને થશે ઓહો...હો...ધ્વનિ 20 db ઘટ્યો એમાં શું મોટી વાત છે? તો તમને જણાવી દઇએ કે સાઉન્ડ પ્રોફાઇલ તદ્દન ભિન્ન વસ્તુ છે. 85 માંથી 70 db નો ઘટાડો એટલે ધ્વનિની તિવ્રતા અડધાથી પણ ઓછી થઇ ગઇ કેમકે ધ્વનિમાં ફક્ત 10 db નો ઘટાડો મૂળ ધ્વનિ કરતા અડધો તિવ્રતાવાળો થઇ જાય છે.

-

ટ્રેનની આ ડિઝાઇન આજે પણ ચલણમાં છે. પરંતુ!! આ જે કળા છે જેને આપણે પ્રકૃતિમાંથી ગ્રહણ કરી, તેને કહે છે....બાયોમિમિક્રી. ટૂંકમાં બાયોમિમિક્રી એવું કહે છે કે ઉત્ક્રાંતિના કારણે પ્રકૃતિ ઘણું શીખી છે. તેણે એવી-એવી વસ્તુ બનાવી છે જે ફિલહાલ આપણી દુનિયા માટે ઘણી કાર્યક્ષમ છે અને આપણે આજ વસ્તુઓને(દેશી ભાષામાં) પ્રકૃતિ પાસેથી ચોરી કરીશું. આપણે આગળ આ શ્રેણી અંતર્ગત વિવિધ એવા આઇડિઆને ચર્ચીશું જેમને આપણે પ્રકૃતિ પાસેથી ગ્રહણ કરી.