जैव इलेक्ट्रॉनिकी : (बायोनिक्स). जैव इलेक्ट्रॉनिकी हा शब्द प्रथम मेजर जॅक ए. स्टील या अमेरिकन लष्करी अधिकाऱ्यांनी प्रचारात आणला. जीवविज्ञान व इलेक्ट्रॉनिकी या दोन शब्दांच्या संयोगाने हा शब्द बनविण्यात आलेला आहे. सजीव प्रणाली जे व जसे कार्य करतात ते व तसेच कार्य करणाऱ्या मानवनिर्मित (खास करून इलेक्ट्रॉनीय) प्रणालींचा (साधन मालिकांचा) विकास व अभ्यास करणे, हे जैव इलेक्ट्रॉनिकीचे कार्यक्षेत्र आहे. तेव्हा ही स्वतंत्र शास्त्रशाखा नसून जीवशास्त्र व इलेक्ट्रॉनिकी ह्या दोन्हींच्या साहाय्याने बनलेली शाखा आहे.
इतिहास : अद्याप ही शाखा अगदी बाल्यावस्थेतच आहे. या क्षेत्रात काम करणाऱ्या शास्त्रज्ञांची पहिली परिषद १९६० मध्ये आणि दुसरी १९६३ मध्ये भरली. या दुसऱ्या परिषदेत बेडकाच्या डोळ्याची एक मानवनिर्मित प्रतिकृती आणि एक स्नायु-साहाय्यक यंत्र दाखविण्यात आले. अवकाशयान पृथ्वीवरून सोडताना यानाच्या प्रचंड प्रवेगाने अवकाश प्रवाशाचे वजन इतके (सु. १० पट) वाढते की, त्याला आपले हातपायसुद्धा उचलता येत नाहीत. वरील स्नायुसाहाय्यक यंत्राच्या मदतीने त्याला हे करणे, शक्य होते. आजारामुळे हातापायातील ‘वारे गेलेल्या’ रुग्णालासुद्धा त्याचा उपयोग होईल.
निसर्गाची नक्कल : एखाद्या नव्या साधनाचा विकास करताना तत्सदृश निसर्गातील गोष्टीची नक्कल करणे, हे पूर्वीपासून चालत आले आहे. उदा., पहिल्या विमानाच्या पंखांचा आकार वटवाघळाच्या पंखाच्या आकारावरून घेतला होता. अर्थात निसर्गाची तंतोतंत नक्कल करणे फार अवघड असते, तसेच इष्टही नसते.
कोणताही सजीव प्राणी म्हणजे ऊर्जेचे परिवर्तन करणारी किंवा अवगमाचे [→ अवगम सिद्धांत] व्यवहार करणारी अथवा या दोन्ही गोष्टी करणारी प्रणाली असते. या दोनही बाबतींत तंत्रज्ञाला सजीव प्रणालीपासून पुष्कळच शिकण्यासारखे वा घेण्यासारखे आहे.
ऊर्जापरिवर्तन : काजव्यासारखे काही कीटक व विशिष्ट प्रकारची भूछत्रे प्रकाश देऊ शकतात. विद्युत् ईल मासा १०० व्होल्ट दाबाचा विद्युत् भार निर्माण करू शकतो. या सर्व ऊर्जापरिवर्तनात मानवनिर्मित (औष्णिक एंजिनासारख्या) साधनापेक्षा किती तरी जास्त कार्यक्षमता प्रत्ययाला येते. त्याची नक्कल आपणाला करता आली, तर ऊर्जा समस्येचा कूट प्रश्न सुटण्यास मोठी मदत होईल. या दृष्टीने संशोधन चालू आहे.
अवगम व्यवहार : सजीवांच्या अवगम व्यवहारांची नक्कल करता येणे ऊर्जापरिवर्तनापेक्षाही जास्त उपयुक्त व म्हणून आकर्षक होणार आहे. मानवासारख्या सजीवाचा मेंदू व तंत्रिका तंत्र (मज्जासंस्था) म्हणजे एक अतिशय प्रचंड व गुंतागुंतीची अवगम यंत्रणा आहे. तंत्रिकांकडून मेंदूला विविध प्रकारचे (जसे स्पर्श, दृष्टी, श्रवण इ.) संदेश इलेक्ट्रॉनांच्या प्रवाहाच्या स्वरूपातच मिळत असतात. स्मृतीच्या स्वरूपात मेंदूत या अवगमाची साठवण होते. मिळालेल्या संकेतांचे पूर्वस्मृतीशी तुलना करून त्यानुसार किंवा साहचर्यानुसार योग्य ती क्रिया करण्याची आज्ञा मेंदू संबंधित अवयवाला देतो. कुठल्याही दूरध्वनी विनियम केंद्रापेक्षा ही एकूण यंत्रणा जास्त गुंतागुंतीची आहे. ‘शिकणे’ हा मानवी मेंदूचा एक महत्त्वाचा गुण आहे. एका भाषेतून दुसऱ्या भाषेत भाषांतर करणारे साधन मानवाला अद्याप बनविता आलेले नाही, पण मेंदू ते करू शकतो.
मेंदूची पुष्कळदा संगणक यंत्राशी (गणित कृत्ये करणाऱ्या यंत्राशी) तुलना केली जाते, परंतु कित्येक बाबतींत मेंदूचे कार्य संगणकापेक्षा सरस आहे. त्यांची नक्कल करता आली तर ते इष्ट होईल. उदा., संगणकात साठविलेली विविध माहिती जणू काही वेगवेगळ्या कप्प्यांतून ठेवलेली असते. विशिष्ट माहिती संगणकाकडून हवी असल्यास त्या विशिष्ट कप्प्यालाच आज्ञापन देणे जरूर असते परंतु मानवी स्मृती साहचर्याच्या तत्त्वावर कार्य करते, अशी साहचर्य-स्मृती असणारे संगणक तयार करण्यासाठी शास्त्रज्ञांचे प्रयत्न सुरू आहेत व ⇨ होलोग्राफी (परिपूर्ण चित्रण) व प्रकाशीय साठवण (माहितीचे) यांसारखी तंत्रे वापरून या दिशेने प्रगती होणे शक्य आहे. मेंदूमध्ये स्मृती व संस्करण या क्रिया एकत्रितपणे होतात, तर संगणकात अलगपणे होतात. संगणक अगदी काटेकोरपणे पुरविलेली माहितीच ग्रहण करू शकतो, मेंदू अस्पष्ट माहितीचीही दखल घेऊ शकतो. संगणक विविध क्रिया एकापाठोपाठ पण अत्यंत जलद करतो , मेंदूचा क्रिया करण्याचा वेग खूप कमी असला, तरी तो एकाच वेळी अनेक क्रिया करू शकतो. मेंदूची अशी वैशिष्ट्ये अंतर्भूत करून बनविलेला संगणक फारच उपयुक्त होईल. सजीवाच्या एका पिढीतील काही गुण आनुवंशिकतेने पुढल्या पिढीत नेणारी जनुके (जीन) म्हणजे सूक्ष्म आकारमानातील प्रचंड माहितीचे भांडार होय. इतक्या थोड्या आकारमानात इतकी माहिती मानवनिर्मित साधनात कशी साठविता येईल, हाही एक विचार आहे.
ज्ञानेंद्रियांची नक्कल : कित्येक सजीवांची ज्ञानेंद्रिये अत्यंत सूक्ष्मग्राही (संवेदनशील) असतात. त्यांचे कार्य कसे चालते हे समजून घेऊन तसेच सूक्ष्मग्राही संवेदक बनविण्याची शास्त्रज्ञांची धडपड आहे. उदा., खडखड्या (रॅटल) सापाच्या नाकपुड्यांच्या दरम्यान एक अवरक्त (वर्णपटातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील अदृश्य) किरणांना प्रतिसाद देणारी यंत्रणा असते. ही इतकी सूक्ष्मग्राही असते की, तिच्या साहाय्याने कित्येक मीटर दूर असलेला उंदीर त्याला अचूक समजून येतो. झुरळाला एका मिलीमीटराच्या एकलक्षांशाइतकी अतिसूक्ष्म हालचाल झालेली ओळखता येते. माश्यांजवळ ⇨घूर्णीसारखे (जायरोस्कोपसारखे) कार्य करणारे एक इंद्रिय असते. त्याच्या साहाय्याने त्या ठराविक उंचीवरून सरळ रेषेत उडू शकतात. निसर्गात अशी अनेक उदाहरणे आहेत व त्यांची नक्कल करून तत्सदृश कार्य करणारी अधिक प्रभावी साधने तयार करण्याचे प्रयत्न जैव इलेक्ट्रॉनिकीत होत आहेत.
पुरोहित, वा. ल.