डॉ. शांतिस्वरूप भटनागर : द अप्लाइड सायंटिस्ट

डॉ. शांतिस्वरूप भटनागर : द अप्लाइड सायंटिस्ट

भौतिकशास्त्र, जीवशास्त्र, रसायनशास्त्र, अभियांत्रिकी, गणित, औषधशास्त्र आणि पर्यावरणशास्त्र या विषयांमध्ये लक्षणीय कामगिरी करणाऱ्या युवा संशोधकांना भारतात दरवर्षी शांतिस्वरूप भटनागर विज्ञान आणि तंत्रज्ञान पारितोषिक देऊन सन्मानित करण्यात येतं. हे शांतीस्वरूप भटनागर म्हणजे नक्की कोण असा प्रश्न कदाचित पुढच्या पिढीला पडेल. शेकडो वर्षाच्या गुलामीनंतर स्वतंत्र झालेल्या आपल्या देशामध्ये विज्ञानाची पायाभरणी करण्याचं काम ज्या शास्त्रज्ञांनी केलं, भारतामध्ये संशोधन संस्थांची साखळी ज्यांनी उभारली, त्यात डॉ. शांतिस्वरूप भटनागर हे एक महत्त्वाचं नाव. सामान्य माणसाच्या जीवनामध्ये तसेच उद्योगधंद्यांमध्ये ज्यांनी वैज्ञानिक संशोधनाचा उपयोग केला, त्या डॉ. शांतिस्वरूप भटनागर यांच्या जीवनाचा प्रवास खूपच रंजक आहे. 

आता पाकिस्तानात असलेल्या शाहपूर जिल्ह्यातील भेडा नावाच्या छोट्या गावात २१ फेब्रुवारी १८९४ या दिवशी एका शिक्षकाच्या घरात शांतीस्वरूपचा जन्म झाला. त्याचे आजोबा रायबहादुर मनोहरलाल मुंशी आणि त्यांचे दोन भाऊ हे ब्रिटिश न्यायव्यवस्थेमध्ये महत्त्वाच्या पदांवर होते. मात्र शांतीचे वडील परमेश्वरी सहाय यांचे विचार त्यांच्या घराण्यातील इतर लोकांपेक्षा पूर्ण वेगळे होते. श्रीमंती आणि मानमरातब देणाऱ्या न्यायव्यवस्थेमध्ये जाण्यापेक्षा त्यांनी स्वतःला ब्राम्हो समाजाच्या कार्यामध्ये वाहून घेतलं होतं. परमेश्वरी सहाय शिक्षण अर्धवट सोडून ब्राह्मो समाजाच्या कामांमध्ये पडले आणि त्यांच्यावर भेडा गावात असलेल्या अँग्लोसंस्कृत शाळेची जबाबदारी सोपवण्यात आली होती. शाळेच्या मिळणाऱ्या तुटपूंज्या मानधनामध्ये त्यांचा संसार सुरू झाला होता. 

 १८९४ हे वर्ष परमेश्वरी सहाय यांच्यासाठी खूप घडामोडीचं गेलं. याच वर्षी, ते वयाच्या बाविसाव्या वर्षी पदवीधर झाले. तत्कालीन बालविवाह प्रथेनुसार वयाच्या आठव्या वर्षी परमेश्वरी सहाय यांचा विवाह सात वर्षाच्या पार्वतीशी झाला होता. लग्नानंतर नऊ वर्षांनी त्यांचा संसार सुरू झाला. मात्र एका बहिणीच्या पाठीवर शांतीचा जन्म झाला आणि नंतर आठच महिन्यांमध्ये परमेश्वरी सहाय यांचा मृत्यू झाला. मनोहरलाल आणि त्यांची पत्नी आधीच मृत्यू पावली होती. पार्वतीला परमेश्वरी सहाय किंवा मुंशी मनोहरलाल यांच्या भावांनी काहीच मदत केली नाही. नवऱ्यानं आपल्या तत्त्वांसाठी या श्रीमंत कुटुंबीयांशी आधीच फारकत घेतली होती. दोन वर्षाच्या लेकीला आणि आठ महिन्यांच्या शांतीला घेऊन पार्वतीदेवी माहेरी, आज उत्तरप्रदेशमध्ये असलेल्या सिकंदराबाद शहरात परतल्या. 

आपल्या थोरल्या लेकीवर ओढवलेल्या दुःखाच्या प्रसंगात त्यांच्या वडिलांनी भक्कम आधार दिला. त्यांचे वडील, मुंशी प्यारेलाल हे त्या काळातील प्रसिद्ध अभियंता होते. रुरकी अभियांत्रिकी महाविद्यालयातील ते पहिले अभियंता होते. त्यांच्या प्रेमळ छायेखाली आणि मार्गदर्शनाखाली शांती मोठा होत होता. त्याच्या बालसुलभ जिज्ञासेला इथं खतपाणी घातलं जात होतं. शाळेत जाण्याच्या आधीपासूनच गणित, भूमिती, भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र आणि अभियांत्रिकीचे धडे लहानग्या शांतीला घरातच मिळू लागले. चिखलापासून मॉडेल करायला तो शिकला. आजोबा आणि नातवाचे हे खेळ इतर लोकांना समजायचे नाहीत. त्यांना वाटायचं हे उगाच वेळ वाया घालवत आहेत. आठ वर्षाचा शांती वैज्ञानिक खेळणी बनवू लागला होता. त्यानं वाफेवर चालणारी, खेळण्यातील एक रेल्वे देखील बनवली होती, जी वाफेच्या शक्तीवर थोडीशी हलत असे. 

 शांतीचं प्राथमिक शिक्षण सिकंदराबादमधील एका मकतबमध्ये झालं. प्राथमिक शाळेसाठी पारशी भाषेमध्ये मकतब हा शब्द आहे. या मकतबमध्ये शिकवण्याचे माध्यम उर्दू होतं, त्यामुळे लहान शांतीची उर्दूची तयारी अतिशय पक्की झाली. पुढील शिक्षण त्यानं अँग्लो व्हर्नाक्युलर हायस्कूलमध्ये पूर्ण केलं. शांतीची अभ्यासाची सगळी तयारी घरी झाली असल्यामुळं तो वर्गातल्या मुलांपेक्षा दोन-तीन इयत्ता पुढं असायचा. अर्थात त्याच्या या हुशारीचा शिक्षकांना खूप त्रास व्हायचा. कारण शांतीला वर्गात शिकवावं असं त्यांच्याकडे काही नसायचं आणि शांती अभ्यासाबाहेरचे किंवा वरच्या वर्गातल्या अभ्यासक्रमातील प्रश्न विचारायचा. शांतीची दहशत एवढी होती की त्याच्यापुढं आपली फजिती व्हायला नको म्हणून शिक्षकांना अधिक अभ्यास करून वर्गात यायला लागायचं. त्याच्या बुद्धिमत्तेची सर्वत्र चर्चा व्हायची. 

 अशामध्ये शांती हा लाला रघुनाथ सहाय यांच्या नजरेत आला. लाल रघुनाथ हे शांतीच्या वडिलांचे ब्राम्हो समाजामधील मित्र आता लाहोरमधील दयालसिंग हायस्कूलचे मुख्याध्यापक झाले होते. त्यांना शांतीमधील क्षमता समजली आणि त्यांनी पार्वतीदेवींना आग्रह केला की, “शांतीला माझ्यासोबत लाहोरमध्ये येऊ द्यात. तिथं शांतीच्या बुद्धिमत्तेला अधिक चांगला न्याय मिळेल.” शांतीला आपल्यापासून दूर करण्याची पार्वतीदेवींची इच्छा नव्हती. मात्र लाला रघुनाथ यांनी तिची समजूत काढली आणि तेरा वर्षाचा शांती आपल्या आईपासून दूर गेला. आजोबांनी जरी संगोपनात काही कमी केली नसली तरी शांतीला ते उपकाराचं ओझ वाटायचं. तेरा वर्षाचा असतानाच शांती स्वावलंबी झाला आणि त्यानं त्याचं पुढील सर्व शिक्षण नोकरी आणि स्कॉलरशिपवर पूर्ण केलं. 

 दयालसिंग हायस्कूलमध्ये देखील त्याच्या विद्वतेची छाप पडली. त्याचे शिक्षक म्हणायचे की, “याला आम्ही काय शिकवणार, याला आधीच सगळं ठाऊक आहे!” उर्दूच नाही तर संस्कृतमध्ये देखील शांती अतिशय हुशार होता. नववीला असताना पहिल्यांदा संस्कृत भाषा त्याला अभ्यासक्रमामध्ये आली असली तरी दहावीच्या परीक्षेत संस्कृत भाषेमध्ये बोर्डात पहिला येऊन त्यानं कन्हैयालाल सुवर्णपदक मिळवलं. लाला रघुनाथ यांनी सांगितलं होतं त्याप्रमाणं द्याल सिंग हायस्कूलमध्ये अतिशय तज्ञ शिक्षक विज्ञान शिकवत होते. इथं प्रयोगासाठी साहित्य देखील मुबलक प्रमाणात उपलब्ध होतं. बॅटरी, सेल आणि टेलिफोन यासारखी नवीन साधनं त्याला इथं वापरायला, हाताळायला आणि प्रयोग करायला मिळाली. 

शांतीनं मॅट्रिकची परीक्षा प्रथम श्रेणीत उत्तीर्ण केली आणि विद्यापीठाची शिष्यवृत्तीही प्राप्त केली. पुढील शिक्षणासाठी तो दयालसिंग महाविद्यालयात दाखल झाला. इथले प्राचार्य वेलिंगकर यांनी शांतीबद्दल १९१५ मध्ये लिहून ठेवलं होतं की हा मुलगा जर युरोप किंवा अमेरिकेसारख्या प्रगत देशांमध्ये संशोधनासाठी गेला तर तिथं आपलं नाव कमावेल. द्याल सिंग महाविद्यालयात देखील विज्ञानासाठी अतिशय तज्ञ प्राध्यापक होते. त्यातील गोडबोले सरांचा दृष्टिकोन शांतीला खूप आवडला. औद्योगिक कामांमध्ये उपयोगी येईल असं संशोधन करायला गोडबोले साहेबांनी त्याला प्रेरणा दिली. या महाविद्यालयात असताना शांतीनं आपला पहिला शोधनिबंध लिहिला. 

डाळिंबाच्या रसाचं किण्वन (Fermentation) करणे हा त्याच्या शोधनिबंधाचा विषय होता. रुचिराम साहनी यांनी विज्ञानप्रसारासाठी “पंजाब सायन्स इन्स्टिट्यूट” स्थापन केली होती, त्याच धर्तीवर लाहोरमध्ये काही मेडिकलच्या विद्यार्थ्यांनी “एजिस सोसायटी” स्थापन केली होती. ही सोसायटी “रोशनी” नावाचं एक नियतकालिक प्रकाशित करत असे. या नियतकालिकामध्ये शांतीचा पहिला लेख प्रकाशित झाला. फक्त अभ्यास नाहीतर महाविद्यालयात होणाऱ्या सांस्कृतिक कार्यक्रमांमध्ये देखील शांती आघाडीवर असायचा. 

महाविद्यालयात प्राध्यापक असलेल्या पी.ई.रिचर्डस यांच्या पत्नी मिसेस नोरा रिचर्डस यांनी “सरस्वती स्टेज सोसायटी” स्थापन केली होती, त्यामध्ये शांती दाखल झाला. त्यानं १९१२ मध्ये “करामाती” नावाचं एक उर्दू एकपात्री नाटक लिहिलं होतं आणि स्वतःच ते सादर देखील केलं होतं. त्याला या नाटकाबद्दल सरस्वती स्टेज सोसायटीचं पारितोषिक मिळालं होतं. पुढील जीवनातही त्यानं आपली साहित्यिक आवड नेहमी जोपासली. त्यांचा “लाजवंती” नावाचा उर्दू कवितांचा संग्रह देखील प्रसिद्ध आहे जो त्यांनी आपल्या प्रिय पत्नीच्या मृत्यूनंतर तिच्या स्मरणार्थ प्रकाशित केला. 

 १९१३ मध्ये इंटरमिजिएट परीक्षा पहिल्या श्रेणीमध्ये उत्तीर्ण करून, स्कॉलरशिप मिळवून शांती बीएससी करण्यासाठी फोर्मन ख्रिश्चन कॉलेजमध्ये दाखल झाला. त्याला रसायनशास्त्र, इंग्लिश यांसोबत भौतिकशास्त्रामध्ये ऑनर्स मिळवायचं होतं. साहजिकच अभ्यास खूप मोठा होता. त्यामुळं त्याला बाकी सगळे छंद सोडावे लागले. मात्र तरीही त्याला पदवी पूर्ण करण्यासाठी दोन वर्षांऐवजी तीन वर्षे लागली. कारण एक वर्ष तो चक्क नापास झाला होता!! एवढा हुशार असलेला विद्यार्थी नापास कसा झाला असेल? तो जास्त हुशार होता, म्हणून नापास झाला. शाळेप्रमाणे महाविद्यालयामध्ये देखील तो काही वेळा शिक्षकांपेक्षा आघाडीवर असायचा. त्याचं नापास होण्याचं कारण देखील हेच ठरलं! 

 रोएंटजेन यानं १८९५ मध्ये एक्स रेचा शोध लावला होता. त्या संदर्भात एक प्रश्न विचारण्यात आला होता. या प्रश्नाचं उत्तर लिहिताना शांतीनं लिहिलं होतं की “सामान्य प्रकाशाप्रमाणं क्ष किरण देखील परावर्तित, अपवर्तित आणि ध्रुवीकृत होऊ शकतात.” त्यावेळी त्यांच्या महाविद्यालयामध्ये मेलोरचं इनऑर्गेनिक केमिस्ट्री हे पुस्तक शिकवले जायचं, ज्यामध्ये असं लिहिलं होतं की क्ष किरण परावर्तित, अपवर्तित आणि ध्रुवीकृत होऊ शकत नाही. एखाद्या धर्मग्रंथाप्रमाण मेलोरच पुस्तक महत्त्वाचं मानलं जायचं आणि त्यामध्ये जे नाही, ते सत्य नाही असं समजण्यात शिक्षकांचा कल असायचा. शांतीने अर्थात हे पुस्तक वाचलं होतंच, पण त्याशिवाय त्यानं या विषयातील अद्ययावत माहिती देखील मिळवली होती. त्यामुळं क्ष किरण परावर्तित, अपवर्तित आणि ध्रुवीकृत होऊ शकतात यावर झालेलं संशोधन त्याला ठाऊक होतं. मात्र ही अध्ययावत माहिती शिक्षकाकडं नसल्यामुळे शांतीला नापास करण्यात आलं. 

 असो! तीन वर्षांनी का होईना, त्याला पदवी मिळाली. आता त्याला एमएससी करायची होती. त्याच्या महाविद्यालयात रसायनशास्त्रासाठी स्पीयर्स आणि भौतिकशास्त्रासाठी बेनेड असे दिग्गज प्राध्यापक होते. त्यांच्या मार्गदर्शनाखाली पृष्ठीय तणाव (surface tension) या विषयात तो संशोधन करू लागला. शांतीनं पदवी मिळवण्याच्या आधीच आपल्या कामातून एक बक्षीस मिळवलं होतं. पहिल्या महायुद्धाचा तो काळ होता. महायुद्धादरम्यान जर्मनी आणि इतर अनेक देशांमधून वस्तू आयात केल्या जाऊ शकत नव्हत्या. यामुळे अनेक व्यावसायिक उद्योगांना समस्या निर्माण होत होती. लाहोरमधील एका स्टेशनरला हेक्टोग्राफिक पॅड आयात करता येत नव्हते. स्टेशनरने त्यांची समस्या सोडवण्यासाठी प्रा. स्पीयर्स यांच्याकडे मदत मागितली. स्पीयर्सने शांतीला ही संधी दिली. संधीचं सोनं करत शांतीनं हेक्टोग्राफिक पॅड तयार करून हा प्रश्न मिटवला. खुश झालेल्या स्टेशनरनं शांतीला १५० रुपये बक्षीस दिले. त्या काळात ही खूप मोठी रक्कम होती, जी त्याला पदव्युत्तर शिक्षण घेताना उपयोगी पडली.

 मात्र तरीही पदव्युत्तर शिक्षणासाठी आवश्यक असलेली आर्थिक तरतूद पूर्ण होत नव्हती. त्यात लाजवंती देवीसोबत त्याचं लग्न १९१५ मध्ये झालं होतं. म्हणून पदवी झाल्यानंतर लगेचच शांतीने आपल्याच कॉलेजमध्ये नोकरी सुरू केली. त्या काळामध्ये प्रयोगशाळेत नोकरी करता करता एमएससी करणं शक्य होते. एमएससी करताना त्याचं दिवसभराचं वेळापत्रक अधिकच व्यग्र झालं. त्याला दिवसातील पाचपेक्षा जास्त तास प्रयोगशाळेमध्ये काम करायला लागायचं. त्यामुळे अर्थातच अभ्यासासाठी वेळ कमी मिळायचा. पुढं तो दयालसिंग कॉलेजात वरिष्ठ प्रात्यक्षिककार म्हणून रुजू झाला. पगार वाढला मात्र काम देखील वाढलं. त्यामुळे पदव्युत्तर परीक्षा देखील उत्तीर्ण होण्यासाठी त्याला दोनऐवजी तीन वर्ष लागले. “हवेमध्ये असलेल्या शोषित वायूंचा पाण्याच्या पृष्ठभागावरील ताणावर होणारा परिणाम” या विषयावर शांतीस्वरूपनं संशोधन केलं आणि सन १९१९ मध्ये एमएससी पदवी प्राप्त केली. 

 आता या पुढील शिक्षण घ्यायला युरोप किंवा अमेरिकेत जावं लागणार होतं. रुचीराम साहनी यांनी पुढाकार घेऊन शांतीस्वरूपला दयालसिंग कॉलेज ट्रस्टतर्फे परदेशी अभ्यासाकरता शिष्यवृत्ती मिळवून दिली. त्यासाठी इंग्लंडमार्गे अमेरिकेमध्ये जायचं होतं. मात्र महायुद्ध संपल्यामुळं अमेरिकेत परतत असलेल्या सैनिकांनी सर्व अमेरिकन जहाज भरलेली होती. शांतीस्वरूपला कोणत्याही अमेरिकन जहाजात प्रवेश मिळणं अशक्य झालं. स्कॉलरशिप देणाऱ्या ट्रस्टींना हे कळवल्यावर त्यांनी शांतीस्वरूपला लंडनमध्येच पदव्यूत्तर संशोधन करण्यास अनुमती दिली. लंडन युनिव्हर्सिटी मधील प्रा. डोनान यांच्या मार्गदर्शनाखाली त्याचं संशोधन सुरू झालं. पायस अर्थात इमल्शन्स मधील अधेशन अँड कोहेशन यावर त्यानं संशोधन केलं. खूप अवघड शब्द एकामागून एक बरसत आहेत का? जरा सोपं करून सांगू.

कोहेशनसाठी मराठीत संसंजन असा शब्द आहे. एकाच पदार्थातील रेणू एकमेकाकडं आकर्षित होतात, त्याला कोहेशन असं म्हणतात. पाण्याचे दोन थेंब शेजारी शेजारी ठेवले, तर काही वेळानं ते एकमेकांकडं ओढले जाऊन त्यांचा एकच थेंब बनतो तेव्हा कोहेशन प्रक्रिया होत असते. अधेशनसाठी मराठीत आसंजन असा शब्द आहे. एका पदार्थाचे रेणू दुसऱ्या वेगळ्या पदार्थाला चिकटणं म्हणजे अधेशन. आपण जेव्हा शरीराला किंवा कपड्यांना साबण लावतो, तेव्हा साबणाचे रेणू मळ ओढून घेतात तेव्हा तिथं अधेशन प्रक्रिया होत असते. थोडक्यात सांगायचं तर कोहेशन म्हणजे जातीअंतर्गत विवाह आणि अधेशन म्हणजे आंतरजातीय विवाह. समाजमनावर साचलेला मळ काढण्यासाठी आंतरजातीय विवाह महत्त्वाचा असतो. 

 इमल्शनची आपण ऑइलपेंट, नेलपेंट यासारखी अनेक उदाहरणं वापरत असतो. इमल्शनमध्ये पाणी आणि तेल या दोघांचं प्रमाण असतं. कोणत्याही इमल्शनमध्ये कोहेशनमुळं पाण्याचे रेणू वेगळे आणि तेलाचे रेणू वेगळे होणार, त्यामुळे कोहेशनपेक्षा अधेशन जास्त असेल तरच ते इमल्शन टिकाऊ असेल. म्हणून अधेशन वाढवण्यासाठी म्हणजेच इमल्शनमधील बाँड वाढवण्यासाठी वेगवेगळे घटक देखील वापरले जातात. तुम्हाला ऐकून नवल वाटेल पण दूध हे देखील एक इमल्शन आहे. त्यामध्ये सूक्ष्म थेंबाच्या रूपात असलेले तेल आणि पाणी यांचे रेणू कोहेशेन करू पाहत असतात. मात्र दुधात असलेले केसिन प्रोटीन आणि लेसिथिन हे घटक फॅट थेंबांच्या भोवती आवरण तयार करतात. त्यातून अधेशन होतं आणि दूध व्यवस्थित राहतं. आपण जेव्हा दूध तापवतो तेव्हा पाण्याची वाफ होऊन कोहेशन वाढते आणि फॅट थेंब एकत्र येतात आणि दुधावर साय साचते. 

तुम्ही दुधाच्या पिशवीवर “होमोजेनाइज्ड” हा शब्द पाहिला असेल. होमोजेनायझेशन क्रियेमध्ये फॅट थेंब अतिशय लहान केले जातात, त्यामुळे कोहेशनचा परिणाम कमी होऊन या दुधाला साय कमी येते. दूध नासतं तेव्हा जिवाणूमुळं दुधामध्ये लॅक्टिक ऍसिड तयार होतं. ज्यामुळे केसिन प्रोटीन क्षीण होतं आणि केसिनच्याच रेणूमधील कोहेशन वाढतं. त्यामुळं दुधातील फॅटचे आणि पाण्याचे रेणू मोकळे होतात. हायड्रोजनची संपृक्तता म्हणजेच valency एक असते, कारण त्याच्या अणूच्या बाह्य कक्षेमध्ये एक इलेक्ट्रॉन असतो. त्यामुळे तो एक इलेक्ट्रॉन देऊन किंवा घेऊन स्थिरता मिळवतो. पाण्याच्या रेणूंमध्ये हायड्रोजन बाँडिंगमुळे कोहेशन जास्त असते. मात्र ज्या मूलद्रव्यांची संपृक्तता दोन किंवा तीन असते, ते तेलामध्ये मिसळण्याची शक्यता किती असेल आणि त्यावेळेस पृष्टीय तणाव किती असेल हा शांतीस्वरूपच्या संशोधनाचा विषय होता. 

 जस्त, शिसं, कॅल्शियम यासारख्या मूलद्रव्यांची संपृक्तता दोन असते, तर ॲल्युमिनियम लोखंड यासारख्या मूलद्रव्यांची संपृप्तता तीन असते. बोअरचं क्षारयुक्त पाणी असेल तर आपण म्हणतो की कपडे स्वच्छ होत नाहीत. कारण अशा पाण्यामध्ये क्षार असतील तर ते साबण वापरल्यावर होणारे अधेशन कमी करतात, कोहेशन वाढवतात, ज्यामुळं मळ निघत नाही. कॅल्शियम क्लोराईड, मॅग्नेशियम सल्फेट, झिंक सल्फेट, लीड नायट्रेट, ॲल्युमिनियम क्लोराईड, फेरिक क्लोराईड यांसारखे अनेक क्षार असतात, जे पाणी जड करतात. त्यातही बायवॅलेंट क्षारांपेक्षा ट्रायवॅलेंट क्षार अधिक वेगानं कोहेशन करतात. तुरटी हे ट्रायवॅलेंट क्षारांपैकी आपल्या परिचयाचं उदाहरण आहे. गढूळ पाण्यामध्ये आपण तुरटी फिरवली तर पाणी निवळते. कारण त्यामुळं पाण्यामध्ये आयन तयार होऊन कोहेशन प्रक्रिया अतिशय वेगानं होते आणि गाळ खाली बसतो. मला वाटतं कोहेशन, अधेशन आणि इमल्शन हे आता लक्षात आलं असेल. आपण पुढे जाऊ. 

 अशा क्षारांचा इमल्शनवर वाईट परिणाम होत असतो, तो कमीत कमी कसा होईल, पृष्टीय तणाव कसा कमी करता येईल आणि इमल्शन जास्तीत जास्त कसे टिकेल, हा शांतीस्वरूपच्या संशोधनाचा विषय होता. या संशोधनाचा साबण, डिटर्जंट आणि पेंट उद्योगांना मोठा फायदा झाला. भारतामध्ये कोलॉइड केमिस्ट्री बळकट झाली, उद्योगधंद्याला चालना मिळाली आणि सर्वात महत्त्वाचा मुद्दा, विद्यार्थ्यांना अप्लाइड केमिस्ट्री या विषयाकडं वळण्याची प्रेरणा मिळाली. पीएचडी प्राप्त करून डॉ. शांतीस्वरूप भटनागर ऑगस्ट १९२१ मध्ये भारतात परतले. त्यांना परदेशात उत्तम पगाराच्या नोकरीची संधी होती. मात्र पैशाचा मोह भटनगर यांना कधीच नव्हता, त्यांनी आपल्या बुद्धीचा वापर मायदेशात करायचं ठरवलं. पं. मदनमोहन मालवीय यांनी स्थापन केलेल्या बनारस हिंदू विद्यापीठात रसायनशास्त्र शिकवण्यासाठी प्राध्यापकाची गरज होती. मालवीय यांनी तत्कालीन दिग्गज शास्त्रज्ञ, सी व्ही रामन, जगदीशचंद्र बोस आणि प्रफुल्लचंद्र रे या तिघांना योग्य प्राध्यापक सुचवण्याची विनंती केली तेव्हा तिघांकडून एकच नाव आलं, ते नाव होतं डॉ. शांतीस्वरूप भटनागर!! 

पं.मालवीय यांनी त्यांना पत्र पाठवून हे पद स्वीकारण्याची विनंती केली. त्यावेळी भटनागर यांना भारतातील अजून तीन संस्थांच्या ऑफर होत्या. देहरादून मधील वन संशोधन संस्था, पश्चिम रेल्वेमधील रसायन विश्लेषक हे पद तसेच लाहोरमधील दयालसिंग महाविद्यालयातील प्रिन्सिपल पद त्यांच्या होकाराची वाट पाहत होतं. याशिवाय जगदीशचंद्र बोस यांनी सुरू केलेल्या संशोधन संस्थेमध्ये देखील त्यांना नोकरी मिळू शकत होती. मात्र त्यांनी पं. मालवीय यांची ऑफर स्वीकारली. तीन वर्षे त्यांनी या विद्यापीठात अध्यापन केलं. विशेष म्हणजे याकाळात विद्यापीठाचं विद्यापीठगीत देखील भटनगर यांनी लिहिलं. लाहोरमधील युनिव्हर्सिटी केमिकल लॅबोरेटरीचे संचालक म्हणून १९२४ मध्ये भटनागर रुजू झाले. इथं त्यांच्या संशोधनाला पुरेसा वेळ देता येत होता. इथल्या १६ वर्षाच्या काळात त्यांनी चुंबकीय रसायनशास्त्र तसेच कोलाईड यांच्यावर संशोधन केलं. ते आणि त्यांचे सहकारी के.एन.माथूर यांनी १९२८ मध्ये चुंबकीय गुणधर्मांचे मापन करण्य़ासाठी अधिक संवेदनशील उपकरण बनवलं. भटनागर-माथूर मॅग्नेटिक इंटरफिअरन्स बॅलन्स या नावानं हे उपकरण प्रसिद्ध आहे. १९३१ मध्ये लंडनमधील रॉयल सोसायटीच्या एका कार्यक्रमात ते प्रदर्शित करण्यात आलं, त्याचं पेटंट घेण्यात आलं आणि ऍडम हिल्गर अँड कंपनीला या हे पेटंट विकलं. भटनागर यांनी माथूर यांच्यासोबत “फिजिकल प्रिन्सिपल्स अँड ऍप्लिकेशन्स ऑफ मॅग्नेटो-केमिस्ट्री” नावाचं पुस्तकही लिहिलं आहे. 

 भटनागर यांनी साखर कारखान्यातील मळीचं शुद्धीकरण करण्याचं देखील एक नवीन तंत्र विकसित केलं. उसाच्या चिपाडांपासून पशुखाद्य तयार करणे, औद्योगिक अल्कोहोल तयार करणे तसेच इतर अनेक औद्योगिक समस्यांवर भटनागर काम करत असत. दिल्ली क्लॉथ मिल्स, कानपूरची जे.के.मिल्स, लयल्लापूरची गणेश फ्लोअर मिल्स, मुंबईची टाटा ऑईल मिल्स, तसेच लंडन मधील स्टील ब्रदर्स अँड कंपनी अशा अनेक उद्योगांना भटनागर यांच्या संशोधनाचा फायदा झाला. एकदा पेट्रोलियम क्षेत्रातील एक समस्या भटनागर यांच्याकडे आली आणि त्यांनी ती कुशलतेने सोडवली.

 रावळपिंडीजवळ अटॉक ऑइल कंपनी तेल शोधण्यासाठी जमिनीत खोलवर ड्रिलिंग करत होती. जेव्हा यंत्र जमिनीत घुसत होतं, तेव्हा ड्रिलिंग मड नावाचा चिखलाचा द्रव कुलंटचं काम करायचा. मात्र जेव्हा हा द्रव पदार्थ जमिनीतील क्षारयुक्त पाण्याच्या संपर्कात यायचा, तेव्हा तो घट्ट होऊ लागायचा आणि कुलिंगचं काम थांबायचं.‌ काही मिनिटांतच ड्रिल अडकत असे आणि संपूर्ण काम बंद पडत असे. अभियंते हैराण झाले होते. कितीही प्रयत्न केले तरी समस्या सुटत नव्हती. भटनागरांनी समस्या समजून घेतली. त्यांनी प्रयोगशाळेत ड्रिलिंग मडचा नमुना मागवला आणि त्याच्यावर प्रयोग सुरू केले. त्यावर अनेक दिवस प्रयोग सुरू होते. एक दिवस त्यांनी चिखलात साधा भारतीय डिंक मिसळून पाहिला आणि आश्चर्य घडलं! 

 चिखलाचा चिकटपणा कमी झाला, तो मोकळेपणाने वाहू लागला आणि खाऱ्या पाण्यामुळं होणारी, गाठी पडण्याची क्रिया थांबली. ही बातमी जेव्हा मेसर्स स्टील ब्रदर्स यांना समजली तेव्हा त्यांनी भटनागरांना कळवलं की,“तुम्ही पेट्रोलियमशी संबंधित कोणत्याही विषयावर संशोधन करा, त्यासाठी आम्ही दीड लाख रुपये देऊ.” पण भटनागर म्हणाले. “तुम्हाला देणगी द्यायची असेल तर ती मला नाही माझ्या विद्यापीठाला द्या, जेणेकरून अनेक तरुण शास्त्रज्ञ घडतील.” कंपनीनं ती रक्कम विद्यापीठाच्या कुलगुरूंना दिली. त्या पैशांतून पेट्रोलियम संशोधन विभाग उभा राहिला. संशोधन सहाय्यक नेमले गेले, प्रयोगशाळा सज्ज झाली. हळूहळू संशोधनाची व्याप्ती वाढली. पाच वर्षां साठी सुरू झालेला हा प्रकल्प दहा वर्षांचा झाला. सहा तरुण संशोधक त्या प्रयोगशाळेत दिवस-रात्र काम करू लागले, स्कॉलरशिप देऊन त्यांच्या पोटापाण्याचा प्रश्न मिटवला गेला.

 भटनागर यांना १९४० मध्ये एक वेगळी जबाबदारी सोपवण्यात आली. १९३५ पासून भारतात औद्योगिक गुप्तवार्ता आणि संशोधन कार्यालय काम करत होतं, जे चाचणी आणि गुणवत्ता नियमनाशी संबंधित होतं. जेव्हा दुसरं महायुद्ध सुरू झालं, तेव्हा हे कार्यालय बंद करण्याचा प्रस्ताव आला. तेव्हा सर रामस्वामी मुदलियार यांच्या मदतीने भटनागर यांनी असा प्रस्ताव सादर केला की इथं “बोर्ड ऑफ सायंटिफिक अँड इंडस्ट्रिअल रिसर्च” (बी.एस.आय.आर) नावाची संस्था सुरू करूया. १९४० मध्ये कलकत्त्यामध्ये ही संस्था सुरू झाली. जपानी आक्रमणाचा धोका वाढू लागल्यानंतर ही संस्था दिल्ली विद्यापीठात हलवली आणि तिचं नाव कौन्सिल ऑफ सायंटिफिक अँड इंडस्ट्रियल रिसर्च (सी.एस.आय.आर.) असं करण्यात आलं. ही केवळ सुरवात होती. आता संशोधन संस्थांची साखळी निर्माण होणार होती. 

 भटनागर यांनी त्यांच्या हयातीत १४ राष्ट्रीय प्रयोगशाळा स्थापन केल्या आहेत. स्वातंत्र्यानंतर वैज्ञानिक व औद्योगिक संशोधन परिषद थेट पंतप्रधानांच्या अखत्यारीत आली. पंतप्रधान स्वतः विज्ञान आणि राष्ट्रीय प्रयोगशाळांच्या विकासाबाबत अत्यंत उत्साही असल्यामुळं भटनागर यांचं काम तुलनेनं सोपं झालं. त्यांच्यातील संशोधक आणि प्रशासक दोन्ही एकावेळी काम करत होते. राष्ट्रीय भौतिकी प्रयोगशाळा, राष्ट्रीय रसायन प्रयोगशाळा यासारख्या संस्था स्थापन करत असतानाच त्यांचं व्यक्तिगत संशोधनामध्ये देखील लक्ष होतं. या काळात त्यांनी आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी अनेक अत्यंत महत्त्वाची पेटंट्स विकसित केली. वायुरोधक कापड आणि वार्निश, एअर-फोम द्रावण, स्नेहक अर्थात लुब्रिकंट आणि इंधन म्हणून वापरता येणारी वनस्पती तेलांची मिश्रणं, विस्फोटक द्रव्यांच्या साठवणीसाठी लागणारी विशिष्ट प्रकारची पात्रं. न फुटणारे आणि काचसदृश गुणधर्म असलेले पदार्थ तयार करणेआणि त्यांपासून उपयुक्त उपकरणे बनविणे, कृषी व्यवसायातील टाकाऊ पदार्थापासून प्लॅस्टिके तयार करणे अशा अनेक गोष्टींमध्ये महत्त्वाचं संशोधन या काळात झालं.

१९५१ मध्ये स्थापन झालेल्या ‘नैसर्गिक साधनसंपत्ती व वैज्ञानिक संशोधन’ या मंत्रालयाचे पहिले सचिव म्हणून त्यांनी नियुक्ती झाली. अखिल भारतीय तांत्रिक शिक्षण मंडळाचे १९५४ मध्ये ते सचिव झाले. विद्यापीठ अनुदान मंडळाचे पहिले अध्यक्ष म्हणूनही त्यांनी काही काळ काम केले. वैज्ञानिक शैक्षणिक क्षेत्रांतील अनेक शासकीय व्याप सांभाळून त्यांनी वैयक्तिक संशोधनही सुरू ठेवलं होतं. त्यांनी स्वतःच्या वाट्याला येणारा कोणताही आर्थिक सन्मान, लाभ ठामपणे नाकारला. कारण त्यांच्या मनात एक दृढ विश्वास होता की विज्ञान हे केवळ उपजीविकेचं साधन नसून मानवकल्याणासाठीची तपश्चर्या आहे. जेव्हा एखादा शास्त्रज्ञ पैशांच्या मोहात अडकतो, तेव्हा त्याच्या संशोधनाचा नि:स्वार्थ भाव लयाला जातो आणि समाजालाही संशोधकाच्या प्रामाणिक हेतूंविषयी शंका वाटू लागते. त्यांच्या विज्ञानाप्रती असलेल्या निस्पृह आणि समर्पित वृत्तीमुळं टाटांसारखे अनेक उद्योजक पुढं येऊन संशोधनासाठी मोठी आर्थिक मदत करत असत.

त्यांच्या या समर्पणाची शासकीय पातळीवरती देखील वेळोवेळी दखल घेतली गेली आहे. त्यांना १९३६ मध्ये ब्रिटिश सरकारने “ऑर्डर ऑफ ब्रिटिश एम्पायर” हा तसंच १९४१ मध्ये नाईटहूड अर्थात सर हा खिताब दिला. १९४३ मध्ये ते रॉयल सोसायटी ऑफ लंडनमध्ये फेलो म्हणून निवडले गेले. भारत सरकारने १९५४ मध्ये त्यांना पद्मविभूषण सन्मान देऊन सन्मानित केलं आहे. अशा या प्रयोगशील शास्त्रज्ञाचं १ जानेवारी १९५५ रोजी निधन झाले. त्यांच्या स्मरणार्थ १९५७ पासून विज्ञानाच्या विविध क्षेत्रात महत्त्वपूर्ण योगदान देणाऱ्या, ४५ पेक्षा कमी वय असलेल्या शास्त्रज्ञांना शांतीस्वरूप भटनागर विज्ञान आणि तंत्रज्ञान पारितोषिक हा पुरस्कार देण्यात येत आहे. २०२४ पासून या पुरस्काराचं नाव “विज्ञान युवा शांतीस्वरूप भटनागर पारितोषिक” असं करण्यात आलं आहे. १९९४ मध्ये त्यांचा फोटो असलेलं टपालतिकीट देखील प्रसिद्ध झालं आहे. विज्ञानाला सामान्य माणसाच्या जीवनात तसेच उद्योगधंद्यांमध्ये अप्लाइड करणाऱ्या या सायंटिस्टला विनम्र अभिवादन!!!