चीनले देखायो अर्को चमत्कार !

बेजिङ्ग / चीनका वैज्ञानिकहरूले कपडाभित्र बुन्न मिल्ने, धागोजस्तो लचिलो ‘फाइबर चिप’ विकास गरेका छन्, जसले प्रविधि र मानव शरीरबीचको सम्बन्धलाई नै नयाँ चरणमा पुर्‍याउने संकेत दिएको छ। फुदान विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताले मानव कपालभन्दा पातलो, तन्किन र मोडिन सक्ने एकल पोलिमर फाइबरमै प्रोसेसिङ, मेमोरी र सिग्नल क्षमता भएका सम्पूर्ण इन्ग्रेटेड सर्किट सफलतापूर्वक समाहित गरेका हुन्। यो उपलब्धि बिहीबार प्रतिष्ठित वैज्ञानिक जर्नल नेचर मा प्रकाशित भएको छ।

यो खोजले परम्परागत कठोर र समथर सिलिकन चिपको सीमालाई तोड्दै इलेक्ट्रोनिक्सलाई लचिलो, नरम र मानव शरीरसँग अनुकूल बनाउने दिशामा ठूलो फड्को मारेको छ। अनुसन्धान टोलीका प्रमुख पेंग हुईशेङका अनुसार मानव शरीर स्वयं नरम ऊतकबाट बनेको भएकाले भविष्यका ब्रेन–कम्प्युटर इन्टरफेसजस्ता प्रविधिलाई पनि नरम र लचकदार इलेक्ट्रोनिक प्रणाली आवश्यक पर्छ। उनको टोलीले विगत एक दशकदेखि प्रकाश, डिस्प्ले र ऊर्जासम्बन्धी कार्यसक्षम फाइबर विकास गर्दै आएको थियो, तर पूर्ण रूपमा काम गर्ने चिपलाई फाइबरमै उतार्नु सबैभन्दा ठूलो चुनौती थियो।

अनुसन्धानकर्ताका अनुसार समस्या यस्तो थियो, मानौँ नरम, जीर्ण हिलोमाथि गगनचुम्बी भवन बनाउनु र त्यसलाई मोडिँदा–तन्किँदा पनि नढल्ने बनाउनु। यस समस्याको समाधान खोज्न टोलीले ‘सुशी रोल’ बनाउने तरिकाबाट प्रेरणा लियो। फाइबरको सानो र असमान सतहमा अत्यन्त सूक्ष्म सर्किट बनाउने कठिनाइ हटाउन उनीहरूले पहिला तन्किन सक्ने इलास्टोमरमा न्यानोमिटर तहसम्म समथर सतह तयार गरे, जसले जीर्ण पहाडलाई काँचजस्तो चिल्लो मैदानमा बदलिदियो। त्यसपछि परम्परागत लिथोग्राफी प्रविधि प्रयोग गरी उच्च–सटीक सर्किट बनाइयो र रसायनबाट जोगाउन बाक्लो आवरणले सुरक्षित गरियो। अन्ततः त्यो पातलो तहलाई फाइबरभित्र कसिलो घुमाउरो रूपमा बेरियो।

यस प्रविधिले ट्रान्जिस्टर, रेजिस्टर र क्यापासिटर जस्ता घटकलाई एउटै फाइबरमा असाधारण रूपमा समेट्न सम्भव बनाएको छ। प्रयोगशालामा गरिएको परीक्षणमा यो फाइबर चिपले १० हजार पटकसम्म मोडिने, घिस्रिने र यहाँसम्म कि १५.६ टन तौलको ट्रकले किच्दा पनि काम गरिरहने क्षमता देखाएको छ। प्रत्येक सेन्टिमिटरमा करिब एक लाख ट्रान्जिस्टर अट्ने भएकाले एक मिटर लामो फाइबरमै पुरानो कम्प्युटरको सीपीयू बराबरको क्षमता समेटिएको छ।

डेमोमा देखाइएअनुसार यो फाइबर चिपले डिजिटल र एनालग सिग्नल प्रशोधन गर्न, साथै तस्बिर पहिचानजस्ता न्युरल कम्प्युटिङ कार्य उच्च शुद्धताका साथ गर्नसक्छ। अझ महत्वपूर्ण कुरा, यसको निर्माण प्रक्रिया अहिले प्रयोगमा रहेका औद्योगिक लिथोग्राफी लाइनसँग पूर्ण रूपमा मिल्ने भएकाले ठूलो परिमाणमा उत्पादन गर्न सहज हुने अनुसन्धानकर्ताको दाबी छ।

यस नवप्रवर्तनको प्रभाव धेरै अग्रणी क्षेत्रमा पर्न सक्ने देखिन्छ। ब्रेन–कम्प्युटर इन्टरफेसमा हाल प्रयोग भइरहेका कठोर उपकरणहरू बाह्य प्रोसेसरसँग जोडिनुपर्छ, जसले संक्रमणको जोखिम र असहजता बढाउँछ। नयाँ नरम र जैविक रूपमा अनुकूल फाइबर चिप भने शरीरभित्रै प्रत्यारोपण गरेर स्नायु सिग्नल पत्ता लगाउने, प्रशोधन गर्ने र प्रतिक्रिया दिने काम गर्न सक्ने सम्भावना बोकेको छ। अध्ययनअनुसार प्रति सेन्टिमिटर १,०२४ च्यानल भएको इलेक्ट्रोड एरेसहितको सर्किट ५० माइक्रोमिटर व्यासको अत्यन्त पातलो फाइबरमै समेट्न सकिन्छ, जसको नरमपन मस्तिष्क ऊतकसँग मिल्दोजुल्दो हुन्छ र सिग्नलको गुणस्तर व्यावसायिक उपकरण सरह हुन्छ।

उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्समा पनि यसको प्रयोगले स्मार्ट वेयरेबल्सको अवधारणालाई नै बदल्न सक्छ। अहिलेसम्मका इलेक्ट्रोनिक कपडाले साधारण स्थिर आकृति मात्र देखाउन सक्थे, तर भिडियो, स्पर्श वा अन्तरक्रियाका लागि सूचना प्रशोधन मोड्युल अनिवार्य हुन्छ। यही प्रविधिबाट बनेका फाइबर बुनेका कपडाले बाहुलामै स्वास्थ्य विवरण, नक्सा वा भिडियो देखाउन सक्ने सम्भावना देखिएको छ।

भर्चुअल र अग्मेन्टेड रियालिटीमा पनि यसको प्रयोग क्रान्तिकारी हुनसक्छ। सेन्सरयुक्त फाइबर चिप बुनेका पञ्जाले स्पर्शको सूक्ष्म अनुभूति दिनसक्ने भएकाले टाढाबाट शल्यक्रिया गर्ने चिकित्सकले अंगको कडाइ महसुस गर्न सक्ने वा गेम खेल्नेले भर्चुअल वस्तुलाई वास्तविक जस्तै छुन सक्ने अवस्था सिर्जना हुनसक्छ। अहिले अनुसन्धान टोली हृदयसम्बन्धी शल्यक्रियामा यसको प्रयोग सम्भावना खोज्न अस्पतालसँग सहकार्य गरिरहेको छ।

अनुसन्धानकर्ताहरूको दीर्घकालीन लक्ष्य भने अझ ठूलो छ। उनीहरू भविष्यमा ‘फाइबर चिप’ मा आधारित इलेक्ट्रोनिक कपडाले आजका मोबाइल फोन र कम्प्युटरझैँ सहज रूपमा सूचना आदानप्रदान गर्ने दिन आउने आशा व्यक्त गर्छन्। यदि त्यो सम्भव भयो भने, प्रविधि केवल हातमा समातिने उपकरणमा सीमित रहने छैन, मानव शरीर र दैनिक पहिरनकै अङ्ग बन्नेछ।