प्राध्यापक (डॉ.) विलास गणपत पोळ यांनी 15 ऑगस्ट 2018 रोजी भारतीयांचा झेंडा जागतिक स्तरावर एका आगळ्यावेगळ्या पद्धतीने फडकावला! प्राध्यापक पोळ यांनी आवर्तसारणीमधील (ऊर्फ पिरिऑडिक टेबल) सर्व मूलभूत रासायनिक घटकांची मांडणी जागतिक पातळीवर विक्रमी वेळेत केली.
विलास पोळ पर्ड्यू विद्यापीठ (इंडियाना- अमेरिका) येथे केमिकल इंजिनीयरिंग विभागात प्राध्यापकी करतात. शिवाय, ते भारतात इंदूरच्या आयआयटीमध्ये सहाय्यक प्राध्यापक म्हणूनही काम करतात आणि आयआयटीच्या पदवीच्या व पदव्युत्तर काही विद्यार्थ्यांना व संशोधकांना मार्गदर्शन करतात. त्यांची पत्नी डॉ. स्वाती पोळ यादेखील पर्ड्यू विद्यापीठात शास्त्रज्ञ या पदावर काम करत असून, त्यांनी गेली चार-पाच वर्षें गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड्सची पुस्तके त्यांच्या मुलांना आणि पती विलास यांना भेट दिली. त्या उपक्रमातून विलास यांना आणि त्या दांपत्याच्या मुलांनाही ‘गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड’च्या कथा वाचण्याची प्रेरणा मिळाली. विलास यांनी त्यांच्या मुलांबरोबर ती पुस्तके वाचली आणि रसायनशास्त्र व केमिकल इंजिनीयरिंग क्षेत्रात नवीन ‘करिष्मा’ करण्याचा निर्णय घेतला, उद्देश हा, की त्यांच्या मुलांना, विद्यार्थ्यांना आणि जागतिक समुदायाला प्रेरणा मिळावी!
विलास पोळ यांनी ‘सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठा’तून रसायनशास्त्रात एम एससी, एम फिल आणि इस्रायलमधील बार-इलान विद्यापीठातून पीएच डी पदवी मिळवली आहे. ते स्वत: रसायनशास्त्रज्ञ असल्याने, त्यांनी त्यांच्या जिव्हाळ्याच्या विषयावर- ‘मॉडर्न पिरिऑडिक टेबल’मधील घटकांच्या मांडणीवर ‘गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड’साठी तयारी करण्याचे ठरवले. मग त्यांनी संपूर्ण आधुनिक पिरिऑडिक टेबल आणि घटक यांचे गुणधर्म नीट लक्षात ठेवले. विलास यांनी ‘गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड’च्या व्यवस्थापनाशी संपर्क साधल्यावर त्यांना त्यांचा सकारात्मक प्रतिसाद मिळाला. परंतु व्यवस्थापनाला तो विक्रम करण्यासाठी विशिष्ट पद्धत हवी होती. ती म्हणजे 2 इंच x 2 इंच आकाराच्या प्रत्येक सिरॅमिक टाइलवर पिरिऑडिक टेबलमधील घटकांची चिन्हे लिहून तशा टाइल्सचा एक ढीग करावा. त्यानंतर, पिरिऑडिक टेबलची कोणतीही बाह्यरेषा दिलेली नसताना, त्या ढिगातील सिरॅमिक टाइल्स योग्य रीतीने मांडाव्यात आणि ती मांडणी कोठल्याही दोन टाइल्समधे अंतर अथवा फट न ठेवता करावी. ते आव्हान निश्चितच अवघड होते!
विलास पोळ यांनी त्या पद्धतीने पिरिऑडिक टेबलमधील घटकांच्या मांडणीचा अभ्यासपूर्ण सराव तीन आठवडे केला आणि 15 ऑगस्ट 2018 रोजी त्यांनी एका मोठ्या टेबलवर पिरिऑडिक टेबलच्या सर्व घटकांची मांडणी अचूक करून त्यासाठी आठ मिनिटे आणि छत्तीस सेकंदांचे आजवरचे सर्वाधिक कमी वेळाचे नवीन ‘गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड’ प्रस्थापित केले.
‘सध्याचे विद्यार्थी व नवीन पिढी यांना पिरिऑडिक टेबल अगदी व्यवस्थितपणे पाठ असावेत. कारण ते नवीन वैज्ञानिक संशोधनांचा पाया आहे असे विलास यांचे मत आहे. मानवी शरीरात पिरिऑडिक टेबलमधील सुमारे तीस घटक असतात, तर सध्याच्या स्मार्ट फोनमध्ये सर्व आवश्यक चुंबकीय, ऑप्टिकल व कार्यन्वयन प्रणाली मिळवण्यासाठी पंच्याहत्तर घटक (एकशे अठरा घटकांपैकी) आहेत. हे घटक स्मार्ट फोनमध्ये असल्याने, स्मार्ट फोन मानवापेक्षा हुशार ठरण्यास कारणीभूत आहे असे विलास पोळ सांगतात.
पिरिऑडिक टेबल दीडशे वर्षांपूवी दिमित्री मेडेलीव यांनी सर्वप्रथम तयार केले. यंदा पिरिऑडिक टेबलप्रमाणे पर्ड्यू विद्यापीठाचेही दीडशेवे वर्धापनवर्ष साजरे होत आहे. पर्ड्यू विद्यापीठाप्रमाणे, पिरिऑडिक टेबलही दीडशे वर्षांत सातत्याने विकसित होत गेले आहे. त्यात सध्याच्या काळातील शेवटचा एक घटक 2016 साली जोडला गेला.
विलास पोळ यांच्या या पहिल्या यशस्वी ‘गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड’नंतर, आता, सामाजिक आवडीशी निगडित एकाद्या नवीन वैज्ञानिक विषयावर ‘गिनीज वर्ल्ड रेकॉर्ड’ करण्याचा विलास पोळ यांचा मानस आहे.
विलास व स्वाती पोळ यांनी त्यांच्या बुद्धिमत्तेच्या बळावर अध्ययन, उच्चशिक्षण व संशोधन या क्षेत्रांत जगभर नावलौकिक मिळवला आहे. ते इंडियाना स्टेटमध्ये वेस्ट लफाएत शहरात स्थायिक आहेत. त्या दांपत्याने केलेले प्लास्टिक विषयीचे संशोधन हे पर्यावरणप्रेमींसाठी आनंदाची गोष्ट होय. मराठी/महाराष्ट्रीयनांना तर त्यांचा अभिमान वाटेल! विलास व डॉ. स्वाती यांनी टाकाऊ प्लास्टिकपासून तांत्रिकदृष्ट्या उपयुक्त असे कार्बनयुक्त द्रव्य मटेरीयल बनवले आहे.
ती दोघेही मूळची महाराष्ट्रातील जुन्नर तालुक्यातील ओतूर येथील! स्वाती यांनी पुण्यातील नौरोसजी वाडिया कॉलेजमधून एम. एस्सी. केले. विलास यांनी पुणे विद्यापीठातून एम. एस्सी. आणि एम. फिल. (1999) केले. त्यांना त्यानंतर 2001 मध्ये इस्रायलमधील बार-ईलान विद्यापीठात प्राध्यापक गेडान्केन यांच्या प्रयोगशाळेत पुढील संशोधन करण्याची संधी मिळाली. त्यांचा विवाह स्वाती यांच्याशी इस्रायलमध्ये 2003 मध्ये भारतात येऊन झाला. स्वाती यांनी प्रोफेसर गेडान्केन यांच्या मार्गदर्शनाखाली संशोधन केले. त्यांनी दोघांनी काही काळ एकत्र काम केले आणि नवनवीन नॅनो मटेरिअल्स बनवण्याची परिणामकारक प्रक्रिया शोधून काढली.
विलास यांनी नॅनो सायन्स विषयात तेथेच पीएच डी मिळवली. स्वाती यांनीही त्यांची पीएच डी पूर्ण केली. विलास यांनी त्याच विद्यापीठातील प्रोफेसर झबान यांच्यासोबत सौरऊर्जा (सोलार एनर्जी) या विषयावरही संशोधन केले.
अमेरिकेत अनेक विद्यापीठांमध्ये भारतीय तसेच महाराष्ट्रीयन प्राध्यापक व विद्यार्थी भरपूर आहेत. शिकागोच्या इलिनॉय इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (I.I.T.) या संस्थेत तर इतके भारतीय विद्यार्थी आहेत, की त्या संस्थेला गमतीने शिकागोतील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी म्हटले जाते. इस्रायलमध्ये पोळ शिकत असताना, तेथे मात्र अगदी तुरळक भारतीय विद्यार्थी होते. मात्र, आता त्यांची संख्या वाढली आहे.
इस्रायलमध्ये बार-ईलान विद्यापीठात सर्व शिक्षण हिब्रू भाषेत होते. विलास हे तेथे स्वअध्ययनाने इंग्रजीतून अभ्यासक्रम पूर्ण करून उच्च श्रेणीत पीएच डी मिळवणारे पहिले परदेशी/भारतीय विद्यार्थी होत.
त्यांना हर्षल नावाची चौदा वर्षांची एक कन्या व सात वर्षांचा मुलगा आहे. त्यांचा जन्म अनुक्रमे इस्रायल देशात आणि शिकागोमध्ये झाला अाहे. हर्षलची तेथील डे- केअरमध्ये प्रथम भाषा हिब्रू झाली. तिला समजून घेण्यासाठी ती दोघेही हिब्रू भाषा शिकले. त्या दोघांना शिकागोमधील अरगॉन राष्ट्रीय प्रयोगशाळेत संशोधन शास्त्रज्ञ या पदावर नोकरी मिळाली, तेव्हा ती तिघे अमेरिकेत 2007 साली आली.
शिकागोची अरगॉन राष्ट्रीय प्रयोगशाळा ही अमेरिकी ऊर्जा विभागाची विज्ञान आणि इंजिनीयरिंग संशोधनासाठी अमेरिकेतील सर्वात जुनी व सर्वात मोठी राष्ट्रीय प्रयोगशाळा आहे. तेथे साठ-सत्तर देशांतून आलेले एक हजार वैज्ञानिक व इंजिनीयर मूलभूत विज्ञान, तसेच व्यावहारिक व तांत्रिक विज्ञानावर संशोधन करत आहेत. त्यातील पंच्याहत्तर टक्के संशोधक हे डॉक्टरेट-पदवीधारक आहेत. अमेरिकी शासनाचे अरगॉन येथे संशोधनासाठी सहाशेतीस कोटी डॉलरचे वार्षिक बजेट असून तेथे सुमारे दोनशे प्रकल्प चालतात. अरगॉनने सुमारे सहाशे कंपनी, काही संघीय एजंट्स; तसेच, अन्य संस्थांबरोबरही 1990 सालानंतर संशोधन केले आहे.
टाकाऊ प्लास्टिक ही जगातील खूप मोठी समस्या आहे. ते लवकर डिग्रेड (विघटन) होत नाही. प्लास्टिक रिसायकल करून, त्यापासून पुन्हा दुसरे कमी प्रतीचे प्लास्टिक बनवले जाते आणि अगदीच टाकाऊ प्लास्टिक हे उजाड-ओसाड माळरानावर जमिनीत पुरले जाते. त्याचे मातीत रूपांतर होण्यास हजारो वर्षें लागतात. त्यामुळे जमिनी नापीक बनतात; नदीत, समुद्रात सोडल्याने तेथील जलचरांच्या जीवनप्रक्रियेत अडथळा निर्माण होतो. पर्यावरणाच्या दृष्टीने त्याचे तोटेच तोटे आहेत. त्यावर काय उपाय करता येईल ह्या विचाराने त्यांच्या मनात मूळ धरले. एक उपाय म्हणून त्यांनी या टाकाऊ प्लास्टिक बॉटल्स, पिशव्या यांपासून मायक्रोन साईझचे ‘कार्बन स्फेअर्स’ (चेंडू) आणि ‘कार्बन नॅनो ट्युब्स’ बनवल्या.
नॅनो मीटर म्हणजे मीटरचा एक अब्जावा (10-9) भाग. थोडक्यात मानवी केसाच्या रुंदीचे पन्नास हजार भाग केले तर त्यातील एक भाग, एवढे सूक्ष्म! त्या पदार्थांचा आकार नॅनोमीटर साईझमध्ये असतो त्याला नॅनोमटेरिअल असे म्हणतात. त्यांचा उपयोग हल्लीच्या अनेक स्मार्ट नॅनो टेक्नॉलॉजीमध्ये होतो. उदा. इलेक्ट्रिक सर्किटमध्ये वापरून इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचा आकार कितीतरी पटींनी कमी होतो. त्यामुळे पूर्वीचे अवाढव्य संगणक जाऊन आता अगदी हाताच्या पंज्याएवढे संगणक आले आहेत. त्याचाच एक भाग म्हणून portable electronics devices मोबाईल-सेल्युलर फोन, लॅपटॉप संगणक, फोटोकॅमेरा/कॅमकॉर्डर इत्यादींच्या बॅटरीमध्ये या कार्बन नॅनोट्युब्स electrode म्हणून छान काम करतात. त्यांची किंमत खूप होती. आम्ही त्या टाकाऊ प्लास्टिकपासून बनवल्या आहेत.
त्यांच्या या संशोधनातून एका प्रक्रियेत दोन गोष्टी साध्य झाल्या. जगाला भेडसावणाऱ्या प्लास्टिकचा नायनाट व त्यापासून तांत्रिकदृष्ट्या खूप उपयुक्त असणाऱ्या कार्बन नॅनो ट्युब्सची निर्मिती! त्यालाच ‘up-cycling’ म्हणजे कमी मूल्याच्या गोष्टीपासून कितीतरी पट अधिक मौल्यवान गोष्ट बनवणे असे म्हणतात.
त्यांनी आतापर्यंत केलेल्या संशोधनास जगभरात दूरदर्शन आणि इंटरनेट/महाजालावर; तसेच, अनेक प्रसारमाध्यमांतून प्रसिद्धी मिळाली आहे. लंडनच्या प्रसिद्ध ‘रॉयल सोसायटी ऑफ केमिस्ट्री’च्या ‘ग्रीन केमिस्ट्री’ या संशोधनपर नियतकालिकात स्वाती यांचे टाकाऊ प्लास्टिक बॉटल्सपासून मायक्रोन साईझचे कार्बन स्फेअर्स (घनचेंडू) बनवण्याचे, तर विलास पोळ यांचे कोबाल्ट उत्प्रेरक वापरून प्लास्टिक पिशव्यांपासून कार्बन नॅनोट्युब्स बनवण्याचे संशोधन ‘एनर्जी अँड एन्व्हायरमेंटल सायन्स’ या संशोधनपत्रकामध्ये प्रसिद्ध झाले आहे. स्वाती व विलास यांनी अनुक्रमे पंचेचाळीस आणि एकशे पंचावन्न आंतरराष्ट्रीय शोधनिबंध प्रसिद्ध केले आहेत. त्यांना संशोधनाचे सात अमेरिकन पेटंट्स मिळाले आहेत. त्यांचा नॅनो तंत्रज्ञानावर आधारित चार पुस्तकांमध्ये सहभाग आहे. या तंत्रज्ञानाला 2015 सालचा ‘आर अँड डी 100’ हा पुरस्कार मिळाला आहे. या पुरस्काराने जगभरातील शंभर उत्कृष्ट तंत्रज्ञांना सन्मानित केले जाते.
स्वाती म्हणतात, ”संशोधन करणे म्हणजेच मुळी असणाऱ्या अडचणींवर पर्याय शोधणे आहे. संशोधनासाठी आवश्यकता असते ती जिज्ञासा आणि चिकाटी ह्यांची. त्या प्रयत्नांना सुयोग्य तंत्रज्ञानाची, उपकरणांची जोड मिळाली तर संशोधन करणे अधिक सुलभ होते. विलास यांनी त्यास जोड दिली, की तशा प्रकारचे अनुकूल वातावरण त्यांना इस्रायल आणि अमेरिका या दोन्ही ठिकाणी मिळाले. त्यामुळे सुचणाऱ्या शास्त्रीय कल्पना प्रत्यक्षात उतरवणे शक्य झाले. देशोदेशींच्या अनेक मोठमोठ्या शास्त्रज्ञांसोबत काम करण्याची संधी मिळाली आहे. त्यातून नेहमीच नवी प्रेरणा मिळत गेली असे ती दोघे सांगतात.
पती-पत्नी, दोघे एकाच संशोधन संस्थेत असल्याचे फायदे-तोटे सांगताना स्वाती म्हणाल्या, की आमच्या दोघांच्या अभ्यासाचा विषय एकच असला आणि दोघांची नोकरी एकाच संस्थेत असली तरीही आम्ही वेगवेगळ्या प्रयोगशाळांत, वेगवेगळ्या मार्गांनी त्यावर संशोधन करत असतो. जसे दोघांची पीएच डी नॅनो सायन्समध्ये असली, तरी संशोधन कार्य वेगवेगळ्या काळांत, वेगवेगळ्या मटेरिअल्सवर केले गेले. विलास यांनी सांगितले, की ‘मी केमिकल सायन्स अँड इंजिनीयरिंग (CSE) विभागात रिचार्जेबल बॅटरीसाठी आवश्यक असणाऱ्या आधुनिक मटेरिअल्सचे संशोधन करत आहे आणि पी.एच.डी विद्यार्थी तसेच पोस्टडॉक्टल विद्यार्थ्यांच्या पंधरा संशोधकांच्या ग्रुपचे नेतृत्व करत आहे. तर स्वाती अॅडव्हान्स्ड फोटॉन सोर्स विभागात स्मार्ट एक्स-रे वापरून बॅटरी चार्ज-डिस्चार्ज होत असताना, त्यातील पदार्थांमध्ये होणारे इलेक्ट्रॉनिक आणि रचनेतील बदल यांचा मूलभूत अभ्यास करत आहे. अशा प्रकारे एकाच संस्थेत, वेगवेगळ्या विभागांत, वेगळ्या वातावरणात आम्ही काम करत आहोत. परंतु मूलभूत संशोधनाचा विषय एकच असल्याने, आम्हाला एकमेकांसोबत त्याविषयीची सल्ला-मसलत करण्यास भरपूर वाव असतो. त्याचा एक तोटा म्हणजे अनेकदा संशोधनाखेरीज इतर कौटुंबिक आणि सामाजिक गोष्टींना वेळ देण्यास अपुरा पडतो.
विलास-स्वाती यांना ते भारतात शिकत असल्यापासून विविध बक्षिसे मिळाली आहेत. विशेष म्हणजे विलास यांनी भारतात असताना, कबड्डीमध्ये (डीआरडीओ) भारत सरकारचे सुवर्णपदक मिळवले तर स्वाती यांनी खो-खोमध्ये आंतरविद्यापीठ पातळीवर चॅम्पियनशिप मिळवली आहे.
स्वाती म्हणाली, की आंतरराष्ट्रीय पातळीवर प्रसिद्ध होत असलेले आमचे संशोधन जगभरातील सर्वांसाठी उपयुक्त आहे. आमचे संशोधन भारतीय शास्त्रज्ञ म्हणून प्रसिद्ध होत असले, तरीही संशोधनाचे श्रेय हे काम करत असलेल्या संस्थेला आणि परिणामी त्या देशाला जाते.
विलास आणि स्वाती भविष्यात इलेक्ट्रिक कारमध्ये वापरण्यात येणाऱ्या रिचार्जेबल लिथियम आयन (Li-ion) बॅटरीविषयी संशोधन करत आहेत. त्यांच्या संशोधनाचा मूळ उद्देश पर्यावरण आणि मानवी जीवनावर सकारात्मक परिणाम साधणे आहे. त्यादृष्टीने असणाऱ्या समस्या लक्षात घेऊन, त्यांवर शास्त्रीय उपाय शोधणे आणि त्यांचा विकास करणे यांवर त्यांच्या संशोधनाचा भर असतो.
स्वाती-विलास यांचे लोकोपयोगी आणि पर्यावरणविषयक संशोधनकार्य म्हणजे ज्युवेनल ह्या रोमन कवीने म्हटल्याप्रमाणे Never does nature say one thing and wisdom another. असेच आहे!
– विनता कुलकर्णी
(‘रचना’ त्रैमासिक 2010, शिकागो, येथे प्रकाशित लेखातून उद्धृत, संपादित व संस्कारित)
About Post Author
स्वतःच्या कर्तृत्वावर,…
स्वतःच्या कर्तृत्वावर, मिळविलेले गिनीज बुक ऑफ रेकॉर्डर्स मधील स्थान अभिनंदनीय, आपल्याला असेच उत्तरोत्तर यश मिळो ही सदिच्छा।