AI-आधारित रोबोट टर्टल: मायक्रोप्लास्टिक शोधण्यामध्ये एक मोठी क्रांती

एका १६ वर्षीय कॅनेडियन संशोधकाने ९४% अचूकतेने मायक्रोप्लास्टिक शोधण्यास सक्षम असलेले एक स्वायत्त, AI-चालित रोबोटिक कासव (robotic turtle) विकसित केले आहे. हे यश पर्यावरणीय देखरेखीमध्ये एक नवीन क्षितिज उघडते, ज्यामध्ये जागतिक प्रदूषण हाताळण्यासाठी 'बायोमिमिक्री' (biomimicry) आणि प्रगत 'होलोग्राफिक इमेजिंग'चा (holographic imaging) संगम साधला आहे.

नवाचार: बायोमिमिक्री आणि आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सचा संगम

कॅनेडियन हायस्कूलचा विद्यार्थी इव्हन बुड्झ (Evan Budz) याने मायक्रोप्लास्टिक प्रदूषणाच्या सर्वात कठीण पर्यावरणीय धोक्यांपैकी एकावर उपाय शोधण्यासाठी सुमारे ४,००० तास खर्च केले आहेत. 'स्नॅपिंग टर्टल'च्या (snapping turtle) ऊर्जा-कार्यक्षम पोहण्याच्या पद्धतीतून प्रेरणा घेऊन, बुड्झने एक स्वायत्त पाण्याखालील वाहन (AUV) तयार केले आहे जे कासवाच्या नैसर्गिक हालचालींची नक्कल करते. ही रचना धोरणात्मक आहे; गोंगाट करणाऱ्या पारंपारिक ड्रोनच्या उलट, कासवाच्या आकाराचा हा रोबोट सागरी वन्यजीवांना त्रास देण्याची शक्यता कमी असते आणि तो कमीत कमी ऊर्जा वापरून लांबचा प्रवास करू शकतो.

या तंत्रज्ञानाचा गाभा त्याच्या प्रगत सेन्सर प्रणालीमध्ये आहे. साध्या फोटोग्राफीऐवजी, हा रोबोट विशेषतः तयार केलेली ३D होलोग्राफिक इमेजिंग प्रणाली वापरतो. यामुळे पाण्यामध्ये तरंगणाऱ्या अतिसूक्ष्म कणांचे त्रिमितीय (three-dimensional) फोटो टिपणे उपकरणाला शक्य होते. त्यानंतर, या फोटोंवर विशेष AI मॉडेल्सद्वारे प्रक्रिया केली जाते, ज्यांना मायक्रोप्लास्टिक—काही १० मायक्रॉन इतके लहान—नैसर्गिक सेंद्रिय पदार्थ आणि इतर सूक्ष्म जलचर जीवांतून वेगळे ओळखण्यासाठी प्रशिक्षित केले जाते.

प्रयोगशाळेतील अडथळ्यांवर उपाय

मायक्रोप्लास्टिकची पातळी तपासण्याच्या सध्याच्या पद्धती अनेकदा संथ आणि संसाधने खर्चिक असतात. पारंपारिकपणे, शास्त्रज्ञांना पाण्याचे नमुने गोळा करावे लागतात आणि ते विशेष प्रयोगशाळांमध्ये न्यावे लागतात; या प्रक्रियेला अनेक दिवस लागू शकतात आणि त्यासाठी महागडी उपकरणे तसेच उच्च प्रशिक्षित तंत्रज्ञांची आवश्यकता असते.

बुड्झचा हा शोध "गोळा करा आणि विश्लेषण करा" या पद्धतीकडून "थेट जागेवरच (in situ) विश्लेषण करा" या नवीन दृष्टिकोनाकडे वळवतो. थेट पाण्यात रिअल-टाइम शोध घेण्यामुळे, हा रोबोट जलद, स्वस्त आणि मोठ्या प्रमाणावर देखरेख करणे शक्य करतो. हे विशेषतः दुर्गम गोड्या पाण्याच्या तलावांसाठी, नद्यांसाठी आणि किनारपट्टीच्या भागांसाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे, जिथे प्रयोगशाळांची सुविधा उपलब्ध नसते. या प्रकल्पाचे यश २०२६ च्या रिजनरॉन इंटरनॅशनल सायन्स अँड इंजिनिअरिंग फेअर (ISEF) मध्ये सिद्ध झाले, जिथे बुड्झला 'गॉर्डन ई. मूर अवॉर्ड' आणि ५०,००० अमेरिकन डॉलर्सची शिष्यवृत्ती मिळाली.

जागतिक मायक्रोप्लास्टिक संकट

अशा तंत्रज्ञानाची निकड शब्दांत मांडणे कठीण आहे. दरवर्षी सुमारे ११ दशलक्ष मेट्रिक टन प्लास्टिक कचरा महासागरात जात असल्याने, मायक्रोप्लास्टिकने जागतिक परिसंस्थेच्या प्रत्येक स्तरावर प्रवेश केला आहे. मानवी केसापेक्षाही पातळ असलेले हे कण पिण्याचे पाणी, सीफूड, माती आणि अगदी मानवी शरीरातही आढळले आहेत. जसे हे कण अन्नसाखळीत प्रवेश करतात, तसे ते जैवविविधता आणि मानवी आरोग्यासाठी मोठे दीर्घकालीन धोके निर्माण करतात, ज्यामुळे जागतिक पर्यावरणीय सुरक्षेसाठी रिअल-टाइम शोध घेणारी साधने आवश्यक ठरतात.

भारतासाठी याचे महत्त्व

भारत वेगाने होणारे औद्योगिकीकरण आणि पर्यावरण संरक्षण यांच्यातील गुंतागुंतीचे संबंध हाताळत असताना, हे तंत्रज्ञान महत्त्वपूर्ण धोरणात्मक परिणाम साधू शकते:

• जल सुरक्षा आणि सार्वजनिक आरोग्य: गंगा आणि ब्रह्मपुत्रासह भारताच्या विशाल नदी प्रणालींना मोठ्या प्रमाणावर प्रदूषणाचा सामना करावा लागत असल्याने, स्वायत्त AI सेन्सर्स तैनात केल्यास पिण्याच्या पाण्याच्या स्त्रोतांमध्ये आणि मत्स्यपालन क्षेत्रांमधील (aquaculture zones) मायक्रोप्लास्टिकची पातळी तपासण्यासाठी आवश्यक असलेला रिअल-टाइम डेटा मिळू शकेल.
• डीप-टेक (Deep-Tech) मध्ये 'Make in India' ला चालना: या प्रकल्पाचे यश AI-एकात्मिक रोबोटिक्सचे वाढते महत्त्व अधोरेखित करते. भारतासाठी, अशा प्रकारच्या बायोमिमेटिक पाण्याखालील तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक केल्यास समुद्रशास्त्र (oceanography) आणि सागरी संसाधन व्यवस्थापनातील देशांतर्गत क्षमता मजबूत होऊ शकतात.
• पर्यावरण धोरणांची अंमलबजावणी: रिअल-टाइम देखरेख साधने प्लास्टिक कचरा व्यवस्थापन नियमांच्या कडक अंमलबजावणीसाठी आवश्यक असलेले वैज्ञानिक पुरावे प्रदान करू शकतात, ज्यामुळे भारतीय नियामक संस्थांना प्रदूषणाचे हॉटस्पॉट्स अधिक अचूकपणे आणि किफायतशीरपणे शोधण्यास मदत होईल.