মাত্র ২ হাজার টাকায় মাইক্রোপ্লাস্টিক শনাক্তের প্রযুক্তি উদ্ভাবন ঢাবি গবেষকদের

পানিদূষণ মোকাবিলা ও পরিবেশ সুরক্ষায় নতুন সম্ভাবনা তৈরি করেছেন ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের (ঢাবি) একদল গবেষক। পানিতে থাকা ক্ষুদ্র প্লাস্টিক কণা বা মাইক্রোপ্লাস্টিক সংগ্রহ, শনাক্তকরণ ও পরিমাণ নির্ধারণের জন্য তাঁরা উদ্ভাবন করেছেন স্বল্পমূল্যের চৌম্বকীয় ন্যানোরোবট ও কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাভিত্তিক (এআই) সমন্বিত প্রযুক্তি। চৌম্বকীয় ন্যানোরোবট, ফ্লুরোসেন্স সেন্সিং এবং এআইনির্ভর ইমেজ অ্যানালাইসিসের সমন্বয়ে তৈরি এই প্রযুক্তিতে ৩০ মিনিটেরও কম সময়ে মাইক্রোপ্লাস্টিক নিষ্কাশন এবং শনাক্তকরণে ৯৩ দশমিক ৪ শতাংশ mAP অর্জনের কথা জানিয়েছেন গবেষকেরা।

গবেষণার পোস্টারে প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, প্রযুক্তিটির মাইক্রোপ্লাস্টিক পুনরুদ্ধার দক্ষতা ৯২ শতাংশ। পুরো সিস্টেম তৈরিতে আনুমানিক ব্যয় হয়েছে মাত্র ১ হাজার ৫০০ থেকে ২ হাজার টাকা। তুলনামূলক কম ব্যয়ে এমন প্রযুক্তি উদ্ভাবন বাংলাদেশের পরিবেশবিষয়ক গবেষণায় নতুন সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করতে পারে। গবেষণাটির শিরোনাম ‘Magnetic Nanorobot-Assisted Fluorescence Sensing Platform for Microplastic Extraction and Quantification’। গবেষণাপত্রটি আন্তর্জাতিকভাবে স্বীকৃত IEEE Sensors Council-এর গবেষণা সাময়িকী IEEE Sensors Journal-এ প্রকাশিত হয়েছে। এর DOI নম্বর 10.1109/JSEN.2026.3747911।

ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণাগারে উদ্ভাবনঃ

এই গবেষণার অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ দিক হলো, এটি ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং (EEE) বিভাগের Microsystems and Nanoengineering Lab-এ পরিচালিত হয়েছে। বিশ্ববিদ্যালয়ের এই গবেষণাগারটি ক্ষুদ্র ও ন্যানোপ্রযুক্তিনির্ভর সেন্সর, ন্যানোম্যাটেরিয়াল এবং এআইভিত্তিক যন্ত্র উদ্ভাবনের মাধ্যমে পরিবেশ পর্যবেক্ষণ, টেকসই কৃষি ও স্বাস্থ্যসেবাসংশ্লিষ্ট সমস্যা সমাধানে কাজ করছে। গবেষণাটির সঙ্গে যুক্ত রয়েছেন লামিয়া দেওয়ান, সালমান আবদুল্লাহ শোভন, মো. শাদমান মোস্তফা এবং ড. আহসান হাবিব। গবেষণাটির পোস্টারে তাসলিম উর রশিদ ও সাঈদ মাহমুদ উল্লাহর নামও উল্লেখ রয়েছে। গবেষণার সঙ্গে সংশ্লিষ্ট লামিয়া দেওয়ান ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের শিক্ষার্থী। অন্যদিকে, মো. শাদমান মোস্তফার গবেষণা-সংক্রান্ত প্রোফাইলে এই কাজের সঙ্গে বিশ্ববিদ্যালয়ের Microsystems and Nanoengineering Lab-এর সংশ্লিষ্টতার কথা উল্লেখ রয়েছে। গবেষণাগারটির নেতৃত্বে রয়েছেন ড. আহসান হাবিব ও ড. সাঈদ মাহমুদ উল্লাহ। সেখানে স্নাতক ও স্নাতকোত্তর পর্যায়ের গবেষকেরা বিভিন্ন প্রযুক্তিনির্ভর প্রকল্পে কাজ করছেন। এ গবেষণার মাধ্যমে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের শিক্ষার্থী ও গবেষকেরা ন্যানোটেকনোলজি, সেন্সর প্রযুক্তি এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাকে একত্র করে পরিবেশগত সমস্যার একটি বাস্তবসম্মত সমাধান তৈরির চেষ্টা করেছেন।

কীভাবে কাজ করবে চৌম্বকীয় ন্যানোরোবট?

উদ্ভাবিত প্রযুক্তিটির মূল আকর্ষণ হলো চৌম্বকীয় ন্যানোরোবটের ব্যবহার। সাধারণত পানির মধ্যে থাকা মাইক্রোপ্লাস্টিক অত্যন্ত ক্ষুদ্র হওয়ায় সেগুলোকে আলাদা করা এবং শনাক্ত করা বেশ জটিল। প্রচলিত পদ্ধতিতে এ কাজের জন্য বিশেষায়িত পরীক্ষাগার, উন্নত মাইক্রোস্কোপ এবং তুলনামূলক ব্যয়বহুল সরঞ্জামের প্রয়োজন হয়। ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা এ সীমাবদ্ধতা কমাতে বিশেষভাবে প্রস্তুত চৌম্বকীয় ন্যানোম্যাটেরিয়াল ব্যবহার করেছেন। গবেষণায় Fe₃O₄ এবং Fe₃O₄@SiO₂-ভিত্তিক চৌম্বকীয় ন্যানোরোবট ব্যবহারের কথা উল্লেখ করা হয়েছে। এসব ন্যানোম্যাটেরিয়াল চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যের কারণে নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ায় নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এর সাহায্যে পানির নমুনা থেকে মাইক্রোপ্লাস্টিক কণাগুলো সংগ্রহ ও আলাদা করার ব্যবস্থা করা হয়েছে। এখানে ন্যানোরোবট বলতে মানুষের মতো চলাচলকারী কোনো স্বয়ংক্রিয় রোবট বোঝানো হয়নি; বরং চৌম্বকীয়ভাবে নিয়ন্ত্রিত ন্যানোম্যাটেরিয়ালভিত্তিক একটি সংগ্রহপ্রক্রিয়াকে বোঝানো হয়েছে।

ফ্লুরোসেন্স প্রযুক্তি ও এআইয়ের সমন্বয়

মাইক্রোপ্লাস্টিক সংগ্রহের পর সেগুলো শনাক্ত ও পরিমাণ নির্ধারণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে ফ্লুরোসেন্সভিত্তিক সেন্সিং প্রযুক্তি। এ পদ্ধতিতে বিশেষ রঞ্জক পদার্থের সাহায্যে প্লাস্টিক কণাকে আলোকীয় সংকেতের মাধ্যমে শনাক্ত করা হয়। এরপর ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপের সাহায্যে নমুনার ছবি সংগ্রহ করা হয়।পরবর্তী পর্যায়ে ছবিগুলো বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে YOLOv5 নামের এআইভিত্তিক অবজেক্ট ডিটেকশন মডেল। এটি ছবির মধ্যে থাকা মাইক্রোপ্লাস্টিক কণা শনাক্ত করতে এবং সেগুলোর সংখ্যা ও অবস্থান নির্ধারণে সহায়তা করে। ফলে শুধু নমুনা থেকে প্লাস্টিক আলাদা করাই নয়, সংগৃহীত কণাগুলোর পরিমাণ নির্ধারণের কাজও একই প্রযুক্তিগত কাঠামোর মধ্যে সম্পন্ন করা সম্ভব হয়। গবেষকদের এ সমন্বিত পদ্ধতির বিশেষত্ব হলো, এতে মাইক্রোপ্লাস্টিক নিষ্কাশন, ফ্লুরোসেন্সভিত্তিক শনাক্তকরণ এবং এআইনির্ভর বিশ্লেষণকে একটি প্ল্যাটফর্মে আনার চেষ্টা করা হয়েছে।

গবেষণায় পাওয়া উল্লেখযোগ্য ফলাফল

গবেষণার পোস্টারে প্রকাশিত পরিসংখ্যান অনুযায়ী, পরীক্ষামূলক পর্যায়ে প্রযুক্তিটি বেশ কিছু উল্লেখযোগ্য ফলাফল দেখিয়েছে। প্রথমত, মাইক্রোপ্লাস্টিক পুনরুদ্ধারের ক্ষেত্রে ৯২ শতাংশ দক্ষতা অর্জনের কথা উল্লেখ করা হয়েছে। অর্থাৎ পরীক্ষার নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে নমুনায় থাকা মাইক্রোপ্লাস্টিকের উল্লেখযোগ্য অংশ সংগ্রহ করা সম্ভব হয়েছে। দ্বিতীয়ত, মাইক্রোপ্লাস্টিক নিষ্কাশনে সময় লেগেছে ৩০ মিনিটের কম। দ্রুত নিষ্কাশনের এই সক্ষমতা ভবিষ্যতে পানির নমুনা পরীক্ষার সময় কমাতে সহায়ক হতে পারে। তৃতীয়ত, এআইভিত্তিক শনাক্তকরণ ব্যবস্থায় ৯৩ দশমিক ৪ শতাংশ mAP অর্জনের তথ্য দেওয়া হয়েছে। mAP বা Mean Average Precision হলো অবজেক্ট ডিটেকশন মডেলের শনাক্তকরণ কার্যকারিতা মূল্যায়নের একটি প্রচলিত পরিমাপক। এ ছাড়া গবেষণায় পাঁচ ধরনের প্লাস্টিক পরীক্ষা করা হয়েছে বলে পোস্টারে উল্লেখ রয়েছে। পুরো সিস্টেম তৈরির আনুমানিক ব্যয় ১ হাজার ৫০০ থেকে ২ হাজার টাকা। এসব ফলাফল কম ব্যয়ে মাইক্রোপ্লাস্টিক পর্যবেক্ষণের প্রযুক্তি উদ্ভাবনে গবেষণাটির সম্ভাবনাকে তুলে ধরে।

কেন গুরুত্বপূর্ণ এই গবেষণা?

মাইক্রোপ্লাস্টিক বর্তমানে বিশ্বজুড়ে পরিবেশবিজ্ঞান ও জনস্বাস্থ্য গবেষণার একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। প্লাস্টিকের বড় বস্তু ভেঙে ক্ষুদ্র কণায় পরিণত হওয়া, সিনথেটিক কাপড় ধোয়া, শিল্পকারখানার বর্জ্য এবং বিভিন্ন ভোগ্যপণ্যের মাধ্যমে এসব কণা পরিবেশে ছড়িয়ে পড়ে। নদী, সমুদ্র, হ্রদ, মাটি এমনকি পানীয় জলেও মাইক্রোপ্লাস্টিকের উপস্থিতি নিয়ে উদ্বেগ রয়েছে। বাংলাদেশের মতো নদীমাতৃক দেশে বিষয়টি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। দেশের অসংখ্য নদী, খাল, জলাশয় ও উপকূলীয় এলাকায় বিভিন্ন উৎস থেকে প্লাস্টিক বর্জ্য প্রবেশ করছে। এসব প্লাস্টিকের একটি অংশ সময়ের সঙ্গে ক্ষুদ্র কণায় পরিণত হয়ে জলজ পরিবেশে ছড়িয়ে পড়তে পারে। ফলে পানির গুণগত মান পর্যবেক্ষণ এবং দূষণের উৎস শনাক্ত করার জন্য সহজলভ্য ও কম ব্যয়ের প্রযুক্তির প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। বর্তমানে মাইক্রোপ্লাস্টিক শনাক্তকরণের অনেক পদ্ধতিতে বিশেষায়িত যন্ত্রপাতি, দক্ষ জনবল এবং দীর্ঘ পরীক্ষাপ্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়। ফলে সীমিত অবকাঠামোসম্পন্ন গবেষণাগার কিংবা মাঠপর্যায়ে নিয়মিত নমুনা পরীক্ষা করা কঠিন হয়ে পড়ে। ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের উদ্ভাবিত প্রযুক্তিটি এই সীমাবদ্ধতা কমানোর একটি সম্ভাব্য পথ দেখাচ্ছে। বিশেষ করে কম ব্যয়ে তৈরি করা সম্ভব হলে ভবিষ্যতে বিশ্ববিদ্যালয়, গবেষণাগার, পরিবেশ পর্যবেক্ষণ প্রতিষ্ঠান এবং পানির গুণগত মান পরীক্ষা-সংক্রান্ত কার্যক্রমে এ ধরনের প্রযুক্তি ব্যবহারের সুযোগ তৈরি হতে পারে।

ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণায় নতুন সম্ভাবনাঃ ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের দীর্ঘদিনের শিক্ষা ও গবেষণার ঐতিহ্যের সঙ্গে প্রযুক্তিনির্ভর উদ্ভাবন যুক্ত হওয়া দেশের উচ্চশিক্ষা ও গবেষণাক্ষেত্রের জন্য ইতিবাচক দিক। এ গবেষণায় ন্যানোটেকনোলজি, পদার্থবিজ্ঞান, ইলেকট্রনিকস, অপটিক্যাল সেন্সিং এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সমন্বয় ঘটেছে। ফলে এটি শুধু একটি পরিবেশবিষয়ক গবেষণা নয়; বরং বিভিন্ন শাখার জ্ঞানকে কাজে লাগিয়ে বাস্তব সমস্যার সমাধান তৈরির একটি উদাহরণ। আন্তর্জাতিক গবেষণা সাময়িকী IEEE Sensors Journal-এ গবেষণাপত্রটি প্রকাশিত হওয়ায় ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের কাজ আন্তর্জাতিক বৈজ্ঞানিক প্রকাশনার পরিসরেও স্থান পেয়েছে। গবেষণার DOI নম্বরের মাধ্যমে পাঠকেরা মূল গবেষণাপত্রটি শনাক্ত করতে পারবেন। তবে গবেষণাটির ফলাফল এখনো পরীক্ষামূলক তথ্যের ভিত্তিতে মূল্যায়ন করা উচিত। বিভিন্ন ধরনের প্রাকৃতিক পানিতে প্রযুক্তিটির কার্যকারিতা, দীর্ঘমেয়াদি ব্যবহার, বড় পরিসরে প্রয়োগ এবং বাণিজ্যিক উৎপাদনের উপযোগিতা যাচাই করতে আরও গবেষণা প্রয়োজন। একই সঙ্গে প্রযুক্তিটি বাস্তবে প্রয়োগের আগে এর শনাক্তকরণ নির্ভুলতা ও পুনরুদ্ধার দক্ষতা স্বাধীনভাবে যাচাই করাও গুরুত্বপূর্ণ। সব মিলিয়ে, ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের এই উদ্ভাবন স্বল্প ব্যয়ে পরিবেশ দূষণ শনাক্তকরণ প্রযুক্তি তৈরির ক্ষেত্রে বাংলাদেশের গবেষণাক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য সংযোজন। আন্তর্জাতিক জার্নালে প্রকাশিত এ গবেষণা দেশের তরুণ গবেষকদের ন্যানোটেকনোলজি ও কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাভিত্তিক উদ্ভাবনে আরও উৎসাহিত করবে বলে আশা করা যায়।