अमृता शेलार

Quantitative Structure-Activity Relationship : नॅनो-क्यूएसएआर (परिमाणात्मक संरचना) तंत्रज्ञान प्रणाली कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर करून अतिसूक्ष्म रासायनिक घटक शेतीमध्ये वापरताना किती सुरक्षित आणि प्रभावी असतील याचा अंदाज लावते. या प्रणालीमुळे सूक्ष्म रासायनिक घटक वेगवेगळ्या वातावरणात कशा पद्धतीने काम करतात हे कळू शकते.

नॅनोटेक्नॉलॉजीमध्ये अतिशय लहान कणांवर काम केले जाते, एवढे लहान कण की जे उघड्या डोळ्यांना दिसत नाहीत, अशा कणांवर काम केल्याने अतिसूक्ष्म रसायनाच्या कणांची निर्मिती आशादायक ठरत आहे, नावीन्यपूर्ण अतिसूक्ष्म रसायने पिकांचे संरक्षण करू शकतात, उत्पादन वाढवू शकतात आणि पर्यावरणीय प्रभाव कमी करू शकतात.

तथापि ही रसायने जितकी आश्वासक आहेत, तितकीच ती माती, वनस्पती, प्राणी आणि लोकांसाठी सुरक्षित आहेत की नाही याची खात्री करण्यासाठी अतिसूक्ष्म रसायन घटकांची काळजीपूर्वक चाचणी करणे आवश्यक आहे. यासाठी नॅनो-क्यूएसएआर या सारख्या कृत्रिम बुद्धिमत्ता असणाऱ्या तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो.

नॅनो-क्यूएसएआर तंत्र

नॅनो-क्यूएसएआर (परिमाणात्मक संरचना) ही पद्धत कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर करून अतिसूक्ष्म रासायनिक घटक शेतीमध्ये वापरताना किती सुरक्षित आणि प्रभावी असेल याचा अंदाज लावते. या तंत्रज्ञान प्रणालीमुळे हे घटक वेगवेगळ्या वातावरणात कशा पद्धतीने काम करते हे कळू शकते. या तंत्रज्ञानामध्ये अतिसूक्ष्म कणांची रासायनिक रचना आणि संरचना पाहिली जाते. शास्त्रज्ञांना विस्तृत वास्तविक चाचणीची आवश्यकता न घेता पिके, माती आणि सजीवांवर होणाऱ्या प्रभावाचा अंदाज लावण्यात मदत होते.

तंत्रज्ञानाचे महत्त्व

अतिसूक्ष्म रासायनिक घटक शक्तिशाली असताना त्याचे होणारे परिणामी खूप नवीन आहेत. कीटकनाशकांचा वापर कमी करणे, वनस्पतींची प्रतिकारशक्ती सुधारणे, पिकांची पौष्टिक गुणवत्ता वाढवण्यासाठी हे तंत्रज्ञान उपयुक्त आहे.

अतिसूक्ष्म कण माती आणि पाण्याच्या परिसंस्थेच्या आरोग्यावर परिणाम करू शकतात किंवा अन्न शृंखला बनवू शकतात, संभाव्यता प्राणी आणि मानवांवर परिणाम करू शकतात.

सुरक्षिततेचे मूल्यांकन करण्यासाठी पारंपारिक चाचणी पद्धती महागड्या आणि वेळखाऊ आहेत. नॅनो-क्यूएसएआरद्वारे, वेळ आणि संसाधनांची बचत करून, जोखीम आणि फायद्यांचा जलद अंदाज लावणे शक्य करते.

तंत्रज्ञानाचे कार्य

अतिसूक्ष्म कणांची रचना वेगवेगळ्या परिस्थितीत कशी वापरली जाऊ शकते हे समजून घेण्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर केला जातो.

अभ्यासातून हे कण माती, पाणी, वनस्पती आणि प्राणी यांच्याशी कसे परिणाम करतात हे कळते. उदाहरणार्थ, विशिष्ट आकार किंवा चार्ज असलेले नॅनोकण वनस्पतींच्या मुळांना चिकटून राहतात, तर काही कण पाण्यात विरघळण्याची शक्यता जास्त असते.

माहितीचा वापर करून, मॉडेल संभाव्य परिणाम आणि परिणामांचा अंदाज लावू शकते. शास्त्रज्ञ नवीन अतिसूक्ष्म कणांचे तपशील पुरावे म्हणून वापर करू शकतात. प्रक्षेत्र चाचणीशिवाय त्याच्या संभाव्य जोखीम आणि फायद्यांबद्दल अंदाज देऊ शकते.

मूल्यांकन करताना अतिसूक्ष्म कण मातीतील जिवाणूंना हानी पोहोचवू शकतात, पिकांच्या वाढीवर परिणाम करू शकतात किंवा शेती आणि पर्यावरणासाठी इतर धोके निर्माण करू शकतात का, हे समजून घेण्यात शास्त्रज्ञांना मदत करते.

नवीन अतिसूक्ष्म कणांवर आधारित खताचा विचार केला तर त्याचे जमिनीतील प्रसारण, गांडूळ तसेच सूक्ष्मजिवांवर होणारा परिणाम, भूगर्भातील पाण्यामध्ये विद्राव्यता याचा अंदाज लावू शकतात.

ही पद्धत अधिक कार्यक्षम देखील आहे. पारंपारिक जोखीम मूल्यमापन पद्धतींसाठी महिने किंवा वर्षांचा अभ्यास आवश्यक असतो. नॅनो-क्यूएसएआर तंत्रज्ञान एका दिवसात किंवा आठवड्यात अनुमान देऊ शकते.

शेतीसाठी ‘नॅनो-क्यूएसएआर'चे संभाव्य फायदे

कमी प्रमाणात केलेला रासायनिक वापर: अतिसूक्ष्म रासायनिक घटक अतिरिक्त खते, कीटकनाशकांची गरज कमी करू शकतात, पर्यावरणावरील एकूण रासायनिक भार कमी करू शकतात. हे तंत्र अतिसूक्ष्म कण वापरण्यापूर्वी सुरक्षित असल्याची खात्री करून घेते.

वाढलेली पीक उत्पादकता: अतिसूक्ष्म रासायनिक घटक वनस्पतींना पोषकद्रव्ये चांगल्या प्रकारे शोषून घेण्यास आणि कीटकांपासून स्वतःचे संरक्षण करण्यास मदत करू शकतात. हे तंत्र विशिष्ट पिकांसाठी सर्वोत्कृष्ट कार्य करेल असे अतिसूक्ष्म कण ओळखण्यास मदत करते.

माती आणि पाण्याचे संरक्षण: कोणते कण पाण्यात विरघळू शकतात किंवा जमिनीच्या सुपीकतेस हानी पोहोचवू शकतात याचा अंदाज बांधून, नॅनो-क्यूएसएआर तंत्रज्ञान अनपेक्षित प्रदूषण होण्यापासून रोखू शकते.

चाचणी टप्प्याला गती: नॅनो-क्यूएसएआर चाचणी टप्प्याला गती देते, सुरक्षित आणि प्रभावी अतिसूक्ष्म रासायनिक घटक प्रत्यक्ष शेतीमध्ये वापरणे सोपे जाते.

: amrutavijaykumarshelar@gmail.com

(रिसर्च फेलो, रासायनिक अभियांत्रिकी आणि जैवतंत्रज्ञान, तंत्रज्ञान विभाग, सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठ, पुणे)