Hunter
A természet felülmúlta a száloptikát
Tudósok egy olyan, az óceán mélyének sötétjében élő tengeri szivacsot azonosítottak, ami vékony üvegszálakat növeszt, mely legalább annyira képes a fény továbbítására, mint a telekommunikációban alkalmazott ipari száloptikás kábelek. A természetes üvegszál emellett sokkal rugalmasabb, mint az általunk használt társa, ami eltörik, ha túlságosan meghajlítják.
"Erre akár csomót is köthetünk, akkor sem fog eltörni, egészen elképesztő" - magyarázta a kutatás vezetője, Joanna Aizenberg a Bell Laboratories munkatársa. Az üveges szivacs, melyet "Vénusz virágkosárnak" kereszteltek el, természetes anyagokból, alacsony hőmérsékleten növeszti hajlékony szálait. A tudósok reményei szerint le lehet másolni, annak érdekében, hogy kiküszöböljék a jelenlegi száloptika előállítási módszerek által támasztott nehézségeket, melyek magas hőt igényelnek és viszonylag törékeny kábeleket eredményeznek. A szivacs képes nátriumot adni a szálakhoz, mellyel növeli a fényvezetési képességet, amit a nagy hőfokon zajló ipari előállításban nem lehet megvalósítani.
A 30-45 cm hosszú "Euplectella" nevű szivacs által termelt optikai szál tulajdonságai jobbak mint az ember által gyártott legjobb fényvezető kábeleké.
"Az egyik technikai kihívás, hogy feldobjuk az üvegszerkezetet az optikai tulajdonságokat fokozó adalékokkal" - mondta Aizenberg. "Ha rájövünk, pontosan hogyan ülepítsünk alacsony hőmérsékleten nátriumot az üvegszálakban, ahogy a természet is teszi, képesek leszünk az összes tulajdonságot kontrolálni."
A szivacs a trópusok mély vizeiben honos, körülbelül 45 centiméter magas tekervényes sziliciumdioxid hálós vázzal, ami az apró rákoknak is otthonul szolgál. Az üvegszálak egy koronát formálnak a szivacs alsó részén, ami látszólag segít egyhelyben maradni a tengeri lény számára. A szálak 5-17 centiméter hosszúak, vastagságuk nagyjából az emberi hajéval egyezik meg.
"Csodálatos példája milyen rendkívüli a természet az összetett rendszerek tervezésében és megalkotásában" - mondta Geri Richmond, az Oregon Egyetem kémikusa és anyagtudósa, aki nem vett részt a tanulmányban. "Mi lerajzolhatjuk egy papírra, majd elkezdhetünk gondolkozni a tervezés fázisain, azonban a természethez képest a kőkorszakban járunk" - tette hozzá.
Az elmúlt néhány év felfedezései, beleértve egy mosószer hatásfoknövelő enzimet, amit egy olyan baktériumból nyertek, mely képes hideg vízben is lebontani a zsírt; a medúza ragyogó fehérjéi, mellyel a sebészek operáció közben megjelölhetik a rákos szöveteket; valamint egy másik enzim, ami a DNS vizsgálatokat segíti elő, szintén egy óceán mélyén élő baktériumból származik.
Randy Kochevar, a kaliforniai Monterey Aquarium tengerbiológusa szerint a szivacs tanulmány Aizenberg egy korábbi munkáját követi, melyben egy tengeri csillagot találtak, amit parányi lencsék borítanak "gyűjtő szemként” viselkedve, egyben modellt adva érzékelők és irányítási rendszerek megalkotásához. Mindkét felfedezés jól példázza milyen értékes az óceánok élővilága.
"Valóban elképesztő. Úgy tekintünk ezekre a lényekre, mint nem látó állatokra, mégis elképesztő optikai tulajdonságokat találunk testükbe ültetve" - összegzett Kochevar.
"Erre akár csomót is köthetünk, akkor sem fog eltörni, egészen elképesztő" - magyarázta a kutatás vezetője, Joanna Aizenberg a Bell Laboratories munkatársa. Az üveges szivacs, melyet "Vénusz virágkosárnak" kereszteltek el, természetes anyagokból, alacsony hőmérsékleten növeszti hajlékony szálait. A tudósok reményei szerint le lehet másolni, annak érdekében, hogy kiküszöböljék a jelenlegi száloptika előállítási módszerek által támasztott nehézségeket, melyek magas hőt igényelnek és viszonylag törékeny kábeleket eredményeznek. A szivacs képes nátriumot adni a szálakhoz, mellyel növeli a fényvezetési képességet, amit a nagy hőfokon zajló ipari előállításban nem lehet megvalósítani.
A 30-45 cm hosszú "Euplectella" nevű szivacs által termelt optikai szál tulajdonságai jobbak mint az ember által gyártott legjobb fényvezető kábeleké.
"Az egyik technikai kihívás, hogy feldobjuk az üvegszerkezetet az optikai tulajdonságokat fokozó adalékokkal" - mondta Aizenberg. "Ha rájövünk, pontosan hogyan ülepítsünk alacsony hőmérsékleten nátriumot az üvegszálakban, ahogy a természet is teszi, képesek leszünk az összes tulajdonságot kontrolálni."
A szivacs a trópusok mély vizeiben honos, körülbelül 45 centiméter magas tekervényes sziliciumdioxid hálós vázzal, ami az apró rákoknak is otthonul szolgál. Az üvegszálak egy koronát formálnak a szivacs alsó részén, ami látszólag segít egyhelyben maradni a tengeri lény számára. A szálak 5-17 centiméter hosszúak, vastagságuk nagyjából az emberi hajéval egyezik meg.
"Csodálatos példája milyen rendkívüli a természet az összetett rendszerek tervezésében és megalkotásában" - mondta Geri Richmond, az Oregon Egyetem kémikusa és anyagtudósa, aki nem vett részt a tanulmányban. "Mi lerajzolhatjuk egy papírra, majd elkezdhetünk gondolkozni a tervezés fázisain, azonban a természethez képest a kőkorszakban járunk" - tette hozzá.
Az elmúlt néhány év felfedezései, beleértve egy mosószer hatásfoknövelő enzimet, amit egy olyan baktériumból nyertek, mely képes hideg vízben is lebontani a zsírt; a medúza ragyogó fehérjéi, mellyel a sebészek operáció közben megjelölhetik a rákos szöveteket; valamint egy másik enzim, ami a DNS vizsgálatokat segíti elő, szintén egy óceán mélyén élő baktériumból származik. Randy Kochevar, a kaliforniai Monterey Aquarium tengerbiológusa szerint a szivacs tanulmány Aizenberg egy korábbi munkáját követi, melyben egy tengeri csillagot találtak, amit parányi lencsék borítanak "gyűjtő szemként” viselkedve, egyben modellt adva érzékelők és irányítási rendszerek megalkotásához. Mindkét felfedezés jól példázza milyen értékes az óceánok élővilága.
"Valóban elképesztő. Úgy tekintünk ezekre a lényekre, mint nem látó állatokra, mégis elképesztő optikai tulajdonságokat találunk testükbe ültetve" - összegzett Kochevar.