‘Tơ vàng’ quý hiếm của đại dương tái xuất: Nhà khoa học Hàn Quốc hồi sinh thành công vật liệu xa xỉ giữ ánh kim hàng nghìn năm

Bước đột phá do các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH) và Viện Nghiên cứu Môi trường dẫn đầu. Nhóm không chỉ tái tạo được loại vải thất truyền mà còn khám phá ra nguyên nhân khoa học phía sau sắc vàng óng ánh đặc biệt tồn tại qua hàng thiên niên kỷ.

Tơ biển, thường được gọi là “sợi tơ vàng của đại dương”, là một trong những vật liệu xa xỉ được săn đón nhất thời La Mã. Chất liệu này được tạo từ các sợi byssus do loài trai Địa Trung Hải Pinna nobilis tiết ra. Loại vải này nổi tiếng nhờ màu vàng óng, trọng lượng nhẹ và độ bền cao.

Tuy nhiên, theo thời gian, ô nhiễm và suy thoái môi trường khiến loài trai này đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Liên minh châu Âu đã cấm hoàn toàn việc khai thác chúng. Tơ biển dần trở thành huyền thoại và chỉ còn xuất hiện trong bản văn lịch sử cùng một số hiện vật quý hiếm.

Để tái tạo vật liệu mà không gây hại cho loài có nguy cơ tuyệt chủng, nhóm nghiên cứu Hàn Quốc sử dụng loài Atrina pectinata, một loại sò mai được nuôi làm thực phẩm phổ biến tại vùng biển Hàn Quốc. Tương tự loài trai Địa Trung Hải, loài này cũng tiết ra sợi byssus để bám dính cố định.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy những sợi này có đặc tính vật lý và hóa học tương đồng với tơ biển cổ đại. Nhờ đó, họ có thể tái tạo loại vải bằng nguồn nguyên liệu bền vững và hợp pháp.

Nhóm cũng giải đáp bí ẩn lâu nay về màu sắc của tơ biển. Không giống phần lớn vải dệt khác, sắc vàng của tơ biển không đến từ chất tạo màu. Màu sắc này hình thành nhờ hiện tượng tạo màu cấu trúc. Ở cấp độ nano, các cấu trúc protein hình cầu gọi là photonins sắp xếp thành từng lớp. Cách sắp xếp này phản xạ ánh sáng và tạo ra hiệu ứng vàng óng. Vì màu sắc đến từ cấu trúc thay vì hóa chất, nó không bị phai theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu phát hiện độ rực rỡ của màu vàng phụ thuộc vào mức độ sắp xếp có trật tự của các lớp protein. Cấu trúc càng chính xác thì màu sắc càng đậm. Điều này lý giải vì sao các trang phục tơ biển cổ đại có thể giữ được độ sáng trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng nghìn năm.

Ngoài giá trị phục dựng văn hóa, nghiên cứu còn có ý nghĩa hiện đại. Các sợi byssus dùng trong nghiên cứu trước đây bị xem là rác thải biển. Việc chuyển hóa chúng thành vật liệu dệt cao cấp mở ra hướng phát triển vật liệu xa xỉ bền vững. Quy trình này không cần thuốc nhuộm hay kim loại và ít ảnh hưởng đến môi trường. Việc hồi sinh tơ biển cho thấy sự giao thoa giữa kỹ nghệ thủ công cổ đại và khoa học vật liệu hiện đại.

Theo Wonderful Engineering