Κάποτε ένα ύφασμα αποκλειστικά για αυτοκράτορες, το θρυλικό «θαλάσσιο μετάξι» αναβίωσε χάρη σε Κορεάτες επιστήμονες που ανακάλυψαν έναν τρόπο να αναδημιουργήσουν τη θρυλική του χρυσή λάμψη χρησιμοποιώντας τις νηματοειδείς ίνες του κελύφους της πίννας.
Ένα πολυτελές ύφασμα που κάποτε φορούσαν μόνο αρχαίοι αυτοκράτορες αναδημιουργήθηκε μέσω της καινοτόμου δουλειάς Κορεατών επιστημόνων. Επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας ήταν ο Καθηγητής Dong Soo Hwang (Τμήμα Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Μηχανικής / Τμήμα Διεπιστημονικής Βιοεπιστήμης & Βιομηχανικής, POSTECH) και ο Καθηγητής Jimin Choi (Ερευνητικό Ινστιτούτο Περιβάλλοντος), οι οποίοι κατάφεραν να παραγάγουν μια χρυσή ίνα που θυμίζει το υλικό που κατασκευάστηκε πριν από περισσότερα από 2.000 χρόνια.
Χρησιμοποιώντας όστρακο της πίννας (Atrina pectinata) που καλλιεργείται στις παράκτιες περιοχές της Κορέας, οι ερευνητές όχι μόνο αναβίωσαν το θρυλικό θαλάσσιο μετάξι, αλλά αποκάλυψαν και την επιστημονική εξήγηση πίσω από την άφθαρτη, χρυσή του απόχρωση. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο έγκριτο περιοδικό Advanced Materials.
Χαρακτηρίζεται ως «χρυσό νήμα της θάλασσας», το θαλάσσιο μετάξι ήταν από τα πιο πολύτιμα υφάσματα του αρχαίου ρωμαϊκού κόσμου, φορεμένο αποκλειστικά από προσωπικότητες μεγάλης εξουσίας όπως αυτοκράτορες και πάπες.
Το σπάνιο υλικό προέρχεται από τις μεταξένιες ίνες του οστράκου (βύσσος) που εκκρίνονται από την πίννα, ένα μεγάλο δίθυρο μαλάκιο της Μεσογείου που χρησιμοποιεί αυτές τις ίνες για να προσκολλάται στα βράχια.
Φημισμένο για τη λαμπερή χρυσή του λάμψη, την ελαφρότητα και την αξιοσημείωτη αντοχή του, το θαλάσσιο μετάξι έγινε γνωστό ως το «θρυλικό μετάξι».
Ένα διάσημο παράδειγμα είναι το Άγιο Πρόσωπο του Μανόπελο (Holy Face of Manoppello), ένα κειμήλιο αιώνων που φυλάσσεται στην Ιταλία και πιστεύεται ότι έχει υφανθεί από θαλάσσιο μετάξι.
Μια κληρονομιά σε κίνδυνο
Ωστόσο, λόγω της θαλάσσιας ρύπανσης και της οικολογικής παρακμής, το Pinna nobilis έχει πλέον χαρακτηριστεί ως είδος υπό εξαφάνιση. Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει απαγορεύσει πλήρως τη συλλογή του, καθιστώντας το θαλάσσιο μετάξι ένα αντικείμενο του παρελθόντος, που πλέον παράγεται μόνο σε ελάχιστες ποσότητες από λιγοστούς τεχνίτες.
Η ερευνητική ομάδα του POSTECH επικέντρωσε την προσοχή της στο όστρακο Atrina pectinata, ένα είδος που καλλιεργείται στα παράκτια ύδατα της Κορέας για κατανάλωση. Όπως και το Pinna nobilis, αυτό το δίθυρο μαλάκιο εκκρίνει ίνες βύσσου (byssus threads) για να προσκολλάται σταθερά, και οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτές οι ίνες είναι φυσικά και χημικά παρόμοιες με εκείνες της πίννας. Βασισμένοι σε αυτήν την ανακάλυψη, κατάφεραν να επεξεργαστούν τις ίνες βύσσου της πίννας και να αναδημιουργήσουν το θαλάσσιο μετάξι.
Ωστόσο, το επίτευγμά τους ξεπερνά την απλή αναπαραγωγή της εμφάνισής του. Η ομάδα αποκάλυψε και το επιστημονικό μυστικό πίσω από τη χαρακτηριστική χρυσαφένια απόχρωση του θαλάσσιου μεταξιού και την ανθεκτικότητά του στο ξεθώριασμα με την πάροδο του χρόνου.
Το χρυσό χρώμα του θαλάσσιου μεταξιού δεν προέρχεται από βαφές, αλλά από το φαινόμενο του δομικού χρωματισμού — δηλαδή, τον τρόπο με τον οποίο το φως αντανακλάται πάνω σε νανοδομές. Οι ερευνητές εντόπισαν ότι η ιριδίζουσα λάμψη οφείλεται σε μια σφαιρική πρωτεϊνική δομή, γνωστή ως “φωτονίνη” (photonin), η οποία σχηματίζει στρωματοποιημένες διατάξεις που αλληλεπιδρούν με το φως, παράγοντας τη χαρακτηριστική χρυσαφένια λάμψη. Όπως συμβαίνει με τα χρώματα στις φτερούγες των πεταλούδων ή στις σαπουνόφουσκες, η χρώση αυτή είναι εξαιρετικά σταθερή και δεν ξεθωριάζει εύκολα με την πάροδο του χρόνου.
Ο ρόλος της πρωτεϊνικής δομής
Επιπλέον, η μελέτη αποκάλυψε ότι όσο πιο τακτοποιημένη είναι η διάταξη των πρωτεϊνών, τόσο πιο έντονο γίνεται το χρώμα. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές τεχνικές βαφής, αυτό το χρώμα δεν προστίθεται εξωτερικά, αλλά αντ’ αυτού παράγεται από την εσωτερική δομή και τον προσανατολισμό των πρωτεϊνών μέσα στην ίνα, συμβάλλοντας στην μακροχρόνια ανθεκτικότητα και λάμψη του υλικού μέσα στους αιώνες.
Μια άλλη σημαντική πτυχή αυτής της έρευνας είναι η «ανακύκλωση» των ινών βύσσου του οστράκου (πίννας), η οποία προηγουμένως απορριπτόταν ως απόβλητο, σε ένα βιώσιμο ύφασμα υψηλής αξίας. Αυτό όχι μόνο βοηθά στη μείωση των θαλάσσιων απορριμμάτων, αλλά καταδεικνύει επίσης τις δυνατότητες των φιλικών προς το περιβάλλον υλικών που έχουν πολιτιστική και ιστορική σημασία.
Ο καθηγητής Dong Soo Hwang σημείωσε: «Τα υφάσματα με δομικό χρωματισμό είναι εκ φύσεως ανθεκτικά στο ξεθώριασμα. Η τεχνολογία μας επιτρέπει τη δημιουργία χρώματος μακράς διάρκειας χωρίς τη χρήση βαφών ή μετάλλων, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για τη βιώσιμη μόδα και τα προηγμένα υλικά».