Όταν αναφερθούν τα μύδια, μπορεί να έρθει στο νου ένα ωραίο πιάτο από μούλες-frites, αλλά κάποια δίθυρα δίχτυα είναι πιό πιό εύκαμπτα από ό, τι είναι νόστιμα. Δεκάδες είδη μυδιών που ζουν τόσο σε φρέσκο όσο και σε αλμυρό νερό είναι μια τεράστια ενόχληση, γνωστή για επίμονη κολλήσει σε βράχους, προβλήτες και βάρκες και πεζοπορία δρόμο τους σε νέες τοπικές τοποθεσίες. Αλλά μια νέα ανασκόπηση των μελετών στο περιοδικό Matter υποδηλώνει ότι το πράγμα που κάνει τα μύδια τόσο εξευτελιστικά - η συγκολλητική δύναμή τους - θα μπορούσε να έχει όλες τις εφαρμογές στη μηχανική.
Στην πραγματικότητα, η Susie Nelson στο NPR αναφέρει ότι η υποβρύχια δύναμη συγκόλλησης των μυδιών είναι τόσο εντυπωσιακή, δημιούργησε ένα ολόκληρο πεδίο μελέτης που ονομάζεται χημεία μυδιών εμπνευσμένη. Οι ερευνητές εξέτασαν τις πρόσφατες εξελίξεις που προκάλεσαν τα δίθυρα, διαπιστώνοντας ότι η κολλώδη μυδιών μπορεί να έχει όλες τις εφαρμογές, όπως τον καθαρισμό των πετρελαιοκηλίδων, τον καθαρισμό του νερού και τη δημιουργία ενός καθολικού ερυθροκυττάρου.
Γιατί τα μύδια είναι τόσο καλά για να προσκολληθούν σε βράχους και έλικες βάρκας; Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου, αυτή η δύναμη που προσκολλάται προέρχεται από τα λεπτά νήματα Byssus, τα νήματα που χρησιμοποιούν για να προσκολλώνται στα βράχια και συχνά αναφέρονται ως "γενειάδα" του μυδιού. Αυτά τα νήματα χρησιμοποιούν μια ομάδα αμινοξέων που ονομάζεται διυδροξυφαινυλαλανίνη, ή DOPA, η οποία χρησιμοποιεί μερικά τεχνάσματα χημείας, όπως η δέσμευση με υδρογόνο, που της επιτρέπει να σχηματίσει έναν υπερστερεπό δεσμό με όλα τα είδη υποστρωμάτων.
Με βάση αυτά τα θέματα, οι χημικοί έχουν αναπτύξει μια τεχνητή εκδοχή της κόλλας μυδιών που ονομάζεται πολυδωπαμίνη ή PDA. Και αυτό είναι το υλικό που οι μηχανικοί βρίσκουν νέες χρήσεις.
Ο συνάδελφος της μελέτης Seth Darling, διευθυντής του Κέντρου Μοριακής Μηχανικής στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne, για παράδειγμα, έχει πειραματιστεί με το PDA για να καθαρίσει τα βαρέα μέταλλα από το νερό επειδή η ένωση απωθεί τα φορτισμένα σωματίδια και προσελκύει νερό, αναφέρει ο Nelson του NPR . Η αναβάθμιση του υλικού θα μπορούσε επίσης να πραγματοποιήσει παρόμοιες λειτουργίες καθαρισμού με οργανικούς ρύπους, παθογόνους παράγοντες και με πετρελαιοκηλίδες, κάτι που έχει δοκιμαστεί σε μικρή κλίμακα.
"Αν βάλετε ένα μείγμα πετρελαίου-νερού στη μεμβράνη αυτή, το πετρέλαιο θα μεταδοθεί αυθόρμητα μέσω των πόρων και το νερό θα μείνει πίσω", λέει ο Darling.
Σύμφωνα με το δελτίο τύπου, μια ομάδα επιστημόνων στην Κίνα χρησιμοποιεί επίσης το υλικό για την ανάπτυξη ενός καθολικού ερυθροκυττάρου, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για οποιονδήποτε ανεξάρτητα από τον τύπο του αίματος. Μια επίστρωση εμπνευσμένη από το κόλλα μυδιών που τοποθετείται στο κύτταρο του αίματος ουσιαστικά το κρύβει από το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος, το οποίο φυσιολογικά επιτίθεται σε ασυμβίβαστα αιμοσφαίρια. Το υλικό θα μπορούσε επίσης να έχει εφαρμογές στην παραγωγή ηλιακού ατμού, όπου το ηλιακό φως μετατρέπει το νερό σε ατμό. Αυτή η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόσταξη και αποστείρωση του νερού και θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή ενέργειας.
Ο χημικός μηχανικός της Georgia Tech Blair Brettmann, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει στον Nelson ότι οι πιθανές εφαρμογές καθαρισμού του νερού είναι συναρπαστικές και τα υλικά μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε πράγματα όπως ιατρικές κόλλες που μπορούν να παραμείνουν κολλώδεις σε υγρό περιβάλλον.
Αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν μερικές σημαντικές οδοφράξεις σε ένα μέλλον εμπνευσμένο από μυδάλια, λέει ο συν-συγγραφέας Hao-Cheng Yang, μηχανικός στο Πανεπιστήμιο Sun Yat-Sen.
"Παρά την απλότητα και την αποτελεσματικότητα, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι εγγενείς περιορισμοί", λέει ο Yang. "Οι αλκαλικές συνθήκες χρειάζονται συνήθως για να πραγματοποιηθεί ο πολυμερισμός της ντοπαμίνης, έτσι δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε υλικά που είναι ασταθή υπό αλκαλικές συνθήκες. Επιπλέον, η απόθεση του PDA είναι μια χρονοβόρα διαδικασία - χρειάζονται δεκάδες ώρες για να σχηματίσουν μια ομοιόμορφη επίστρωση στις περισσότερες επιφάνειες υλικών ».
Είναι επίσης πιθανό ότι μέρος της κολλώδους δύναμης των μυδιών προέρχεται από το γεγονός ότι σχηματίζουν πυκνές αποικίες - η συσσωμάτωση μαλακίων μπορεί να συνδυάσει ορισμένα αμινοξέα για να καταστήσει την αποικία ακόμη πιο κολλητική. Στο έγγραφο, ο ερευνητής λέει ότι η ντοπαμίνη είναι δαπανηρή στην παραγωγή, επομένως προτείνουν ότι οι επιστήμονες των υλικών εξετάζουν βαθύτερα τα παρόμοια φυτικά συστατικά όπως το ταννικό οξύ.
Με άλλα λόγια, υπάρχουν ακόμα πολλά που πρέπει να μάθουμε για την κολλώδη μύδια πριν τα μαλάκια να βγουν από τις πλάκες μας και να μετατραπούν σε ένα βιοτεχνικό μέλλον.
