Chế tạo sợi quang từ bọt biển

Joanna Aizenberg, người phụ trách việc nghiên cứu tại Trung tâm thí nghiệm Bell, nói: "Loại sợi sinh học tự nhiên này có thể đem thắt thành nút mà vẫn không gãy - điều này thật là kỳ diệu".

Với cái tên mỹ miều "Lẵng hoa Venus", giống bọt biển trong suốt này sử dụng vật liệu tự nhiên để sản sinh ra sợi mềm dẻo ở nhiệt độ thấp. Chính điều đó cho phép các nhà khoa học hy vọng nhân bản đượcsợi tự nhiên. Hiện nay, mọi phương pháp sản xuất sợi quang đều đòi hỏi sử dụng nhiệt độ cao khiến cho sợi bị dòn, dễ gãy.

Theo Aizenberg, giống bọt biển này còn có thể bổ sung natri vào sợi, làm tăng khả năng truyền dẫn ánh sáng - điều không thể thực hiện được đối với sợi quang đòi hỏi nhiệt độ cao. Bà nói: "Một trongnhững thách thức đối với công nghệ là đưa phụ gia vào cấu trúc thuỷ tinh nhằm cải thiện thuộc tính quang học. Nếu chúng ta biết được chính xác phải làm thế nào để đưa natri vào sợi quang ở nhiệt độthấp như sợi thiên nhiên thì chúng ta có thể kiểm soát tất cả mọi thuộc tính của quang học".

Giống bọt biển này sinh trưởng tại vùng nước sâu nhiệt đới. Cao khoảng 45 cm, bộ khung hình lưới phức tạp, cấu tạo từ hợp chất silic của nó, thường được loài tôm lấy làm nơi trú ngụ. ở dưới gốc, cácsợi trong suốt tạo thành hình vương miện giữ chặt bọt biển với đáy biển. Loại sợi này thường dài từ 5 đến 17 cm, mỗi sợi có kích thước bằng sợi tóc người.

Nghiên cứu nói trên là một trong những khám phá mới nhất thuộc lĩnh vực phỏng sinh học. Đây là nỗ lực nhằm tìm hiểu cơ chế của hệ thống sinh học và áp dụng các nguyên tắc của nó vào công nghệ. Mặc dùkhông trực tiếp tham gia nhưng Geri Richmond, nhà hóa học và khoa học vật chất thuộc Đại học Oregon, vẫn rất quan tâm đến công trình này. Bà nói: "Đây là một ví dụ tuyệt vời về sự tuyệt vời của thiênnhiên khi thiết kế và xây dựng nên những hệ thống phức tạp. Chúng ta có thể vẽ ra giấy và nghĩ cách điều khiển nó, nhưng so với thiên nhiên thì chúng ta vẫn còn đang ở thời kỳ đồ đá".

Randy Kochevar, nhà sinh học biển thuộc Trung tâm Thuỷ sinh Monterey ở California cho rằng ngành phỏng sinh học đã thực hiện một cuộc "thăm dò sinh học" dưới đáy biển. Ông nói: "Những người làm việctrong công nghiệp, y dược hoặc công nghệ sinh học toả ra ngoài và tìm kiếm các hợp chất đáng chú ý dưới đáy biển sâu. ở đấy có nhiều nguồn lợi mới lạ còn chưa được khai thác."

Trong những năm gần đây, người ta đã khám phá ra loại enzyme lấy từ vi khuẩn làm tan mỡ trong nước lạnh để cải tiến chất lượng bột giặt; protein phát sáng ở loài sứa cho phép bác sĩ phẫu thuật chiếusáng và cắt bỏ tế bào ung thư; và một loại enzyme khác lấy từ vi khuẩn sống gần các ống phun thuỷ nhiệt dưới đáy biển có thể giúp nâng cao chất lượng thử ADN.

Kochevar nói rằng trước khi tiến hành nghiên cứu về bọt biển, Aizenberg đã khám phá ra trên lớp vỏ của một loài sao biển có nhiều thấu kính tí hon làm "mắt" chung, gợi ý cho giới kỹ sư về mẫu máy cảmbiến và hệ thống hướng dẫn. Ông nói: "Thật là không thể tin nổi. Chúng tôi quan sát những vật không được xếp vào loài có thị giác và tìm thấy các thuộc tính quang học tuyệt vời ngay trong cơ thểchúng".

Nguồn: VietNamNet ngày 21/8/2003