Tái tạo thành công tơ lụa biển - vải vàng huyền thoại của hoàng đế La Mã
Theo một nghiên cứu đột phá được công bố trên tạp chí Advanced Materials, các nhà khoa học Hàn Quốc đã đạt được thành tựu đáng kinh ngạc khi tái tạo thành công tơ lụa biển. Đây là loại vải vàng huyền thoại từng chỉ dành riêng cho hoàng đế và giáo hoàng thời cổ đại cách đây hơn 2.000 năm.
Bước đột phá từ Hàn Quốc
Công trình nghiên cứu này được dẫn đầu bởi các nhà khoa học tại Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH) và Viện Nghiên cứu Môi trường Hàn Quốc. Họ không chỉ tái tạo được loại vải đã thất truyền từ lâu mà còn khám phá ra lý do khoa học đằng sau ánh vàng rực rỡ đặc biệt của nó - thứ đã tồn tại bền bỉ qua hàng thiên niên kỷ.
Lụa biển, thường được mệnh danh là "sợi vàng của biển cả", từng là một trong những chất liệu xa xỉ được trân trọng nhất thời La Mã cổ đại. Loại vải này được làm từ các sợi byssus (hay sợi bám) do loài sò Pinna nobilis ở vùng biển Địa Trung Hải tiết ra.
Đặc tính độc đáo của tơ biển
Khác biệt hoàn toàn với các loại vải hiện đại, tơ biển không sử dụng bất kỳ loại thuốc nhuộm nhân tạo nào. Chất liệu này nổi tiếng với những đặc tính vượt trội:
- Vẻ ngoài óng ánh như vàng nguyên chất
- Độ nhẹ đáng kinh ngạc
- Độ bền vượt thời gian
Tuy nhiên, theo thời gian, tình trạng ô nhiễm môi trường biển và sự tàn phá hệ sinh thái đã đẩy loài sò Pinna nobilis đến bờ vực tuyệt chủng. Điều này dẫn đến lệnh cấm hoàn toàn việc khai thác loài sò này trong toàn Liên minh châu Âu. Kết quả là, lụa biển dần trở thành huyền thoại, chỉ còn tồn tại trong các văn bản lịch sử và một số ít di vật vô giá được bảo tồn trong các bảo tàng.
Giải pháp bền vững từ Hàn Quốc
Để tái tạo chất liệu huyền thoại mà không gây hại cho các loài có nguy cơ tuyệt chủng, nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã tìm ra giải pháp đột phá. Họ chuyển sang sử dụng Atrina pectinata - một loài sò mai thường được nuôi trồng làm thực phẩm ở vùng biển Hàn Quốc.
Giống như loài sò ở Địa Trung Hải, Atrina pectinata cũng tạo ra các sợi byssus để neo giữ cơ thể. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những sợi này có đặc tính vật lý và hóa học rất giống với tơ biển cổ đại, cho phép họ tái tạo loại vải này bằng một nguồn nguyên liệu bền vững và có sẵn.
Giải mã bí ẩn ánh vàng ngàn năm
Nhóm nghiên cứu cũng đã giải đáp thành công một bí ẩn lâu năm về màu sắc đặc biệt của tơ biển. Không giống như hầu hết các loại vải dệt khác, màu vàng óng ánh của nó không đến từ thuốc nhuộm hay chất tạo màu hóa học.
Thay vào đó, màu sắc này được tạo ra thông qua quá trình tạo màu cấu trúc độc đáo. Ở cấp độ nano, các cấu trúc protein hình cầu được gọi là photonin tạo thành các lớp xếp chồng lên nhau một cách trật tự. Cấu trúc này phản chiếu ánh sáng theo cách đặc biệt, tạo ra vẻ ngoài vàng óng ánh đặc trưng.
Vì màu sắc đến từ cấu trúc vật lý chứ không phải từ hóa chất, nên nó hoàn toàn không bị phai màu theo thời gian. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng độ sáng của màu vàng phụ thuộc trực tiếp vào độ trật tự của các lớp protein này. Cấu trúc càng chính xác và trật tự thì màu sắc càng đậm và rực rỡ.
Điều này giải thích tại sao những bộ trang phục bằng lụa biển cổ đại có thể giữ được độ sáng bóng nguyên vẹn trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng nghìn năm mà không cần bất kỳ biện pháp bảo quản đặc biệt nào.
Ý nghĩa hiện đại và tiềm năng ứng dụng
Ngoài giá trị văn hóa và lịch sử, công trình nghiên cứu này còn mang ý nghĩa hiện đại quan trọng. Sợi byssus được sử dụng trong nghiên cứu trước đây thường bị coi là rác thải biển từ các trang trại nuôi sò.
Việc biến chúng thành các loại vải có giá trị cao mở ra cánh cửa cho sự phát triển của các vật liệu xa xỉ bền vững. Những vật liệu này không cần thuốc nhuộm độc hại, không sử dụng kim loại nặng và tạo ra tác động tối thiểu đến môi trường.
Sự hồi sinh của lụa biển cho thấy cách mà nghề thủ công cổ xưa và khoa học vật liệu hiện đại có thể giao thoa một cách hoàn hảo, mang một biểu tượng của quyền lực và vẻ đẹp đã bị lãng quên trở lại với hiện tại.
Giải pháp cho vấn đề rác thải biển
Nhóm nghiên cứu kỳ vọng rằng bằng cách chuyển đổi phế phẩm sợi bám vỏ sò - vốn trước đây bị bỏ đi - thành một loại sợi có giá trị cao, họ có thể góp phần giải quyết vấn đề rác thải biển một cách hiệu quả.
Giáo sư Hwang, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: "Sợi cấu trúc dựa trên màu sắc có đặc tính không phai màu, cho phép màu sắc bền lâu mà không cần sử dụng thuốc nhuộm hoặc kim loại. Chúng tôi kỳ vọng thành tựu nghiên cứu này sẽ mở ra những hướng đi mới trong ngành công nghiệp thời trang thân thiện với môi trường và thúc đẩy sự phát triển của các vật liệu tiên tiến bền vững."
Thành tựu này không chỉ là một bước đột phá trong lĩnh vực khoa học vật liệu mà còn là minh chứng cho sự kết hợp hoàn hảo giữa bảo tồn di sản văn hóa và phát triển bền vững trong thời đại mới.
