Hồi sinh 'lụa biển' huyền thoại từ sò mai

Lụa biển - loại vải vóc quý hiếm bậc nhất thế giới, vừa được các nhà khoa học Hàn Quốc tái tạo thành công.

Nhóm nghiên cứu do giáo sư Dong Soo Hwang và giáo sư Jimin Choi (Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang - POSTECH) dẫn đầu đã tạo ra sợi vàng tương tự loại sợi xuất hiện cách đây 2.000 năm, sử dụng sò mai (Atrina pectinata) được nuôi tại vùng biển ven bờ Hàn Quốc.

Kết quả đột phá này không chỉ khôi phục "lụa biển" huyền thoại, mà còn hé lộ cơ sở khoa học đứng sau sắc vàng bất biến của nó. Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Advanced Materials.

Lụa biển: sợi tơ vàng óng của đại dương

Lụa biển, hay "lụa vàng của biển", là một trong những chất liệu quý giá nhất thời La Mã cổ đại, chỉ dành cho giới quyền lực tối cao như hoàng đế hay giáo hoàng. Loại sợi đặc biệt này được tạo từ byssus, các sợi tơ do loài sò khổng lồ Pinna nobilis (sống ở Địa Trung Hải) tiết ra để bám vào đá.

Nhờ sắc vàng óng ánh không phai, trọng lượng nhẹ và độ bền vượt trội, lụa biển được mệnh danh là "lụa huyền thoại". Một ví dụ nổi tiếng là tấm khăn Thánh Manoppello ở Ý, được tin rằng dệt từ lụa biển và được bảo tồn suốt nhiều thế kỷ.

Tuy nhiên do ô nhiễm biển và suy thoái hệ sinh thái, Pinna nobilis hiện nằm trong danh sách nguy cấp, việc khai thác bị Liên minh châu Âu cấm hoàn toàn. Lụa biển từ đó trở thành di sản quá khứ, chỉ còn được dệt thủ công với số lượng cực ít bởi một vài nghệ nhân.

Từ sò mai đến công nghệ tái tạo lụa huyền thoại

POSTECH đã hướng nghiên cứu sang sò mai Atrina pectinata, một loài sống ở biển Hàn Quốc, vốn được nuôi để làm thực phẩm. Giống như Pinna nobilis, sò mai cũng tiết byssus để bám vào nền đá. Phân tích cho thấy cấu trúc vật lý và thành phần hóa học của sợi byssus này gần như tương đồng với loài Địa Trung Hải, cho phép nhóm nghiên cứu tái tạo thành công lụa biển.

Điểm đặc biệt là nghiên cứu đã giải mã bí ẩn về sắc vàng lâu bền của lụa biển. Màu vàng này không đến từ thuốc nhuộm, mà từ hiện tượng tô màu cấu trúc, khi ánh sáng phản xạ từ các cấu trúc nano bên trong sợi. 

Nhóm phát hiện protein hình cầu gọi là "photonin" xếp thành các lớp đều đặn, tương tác với ánh sáng để tạo ra hiệu ứng óng ánh, tương tự màu cánh bướm hay bọt xà phòng. Màu sắc này bền vững qua thời gian vì không bị phai như thuốc nhuộm thông thường.

Ngoài ra nghiên cứu còn chỉ ra: sắp xếp protein càng trật tự thì màu càng rực rỡ. Khác với nhuộm truyền thống, màu sắc ở đây sinh ra từ chính cấu trúc sợi, giúp lụa biển có khả năng giữ màu hàng nghìn năm.

Thành tựu này còn có ý nghĩa môi trường lớn khi biến byssus sò mai vốn bị bỏ đi thành loại vải bền vững, giá trị cao. Điều này vừa giảm rác thải biển, vừa khơi dậy tiềm năng của vật liệu thân thiện môi trường mang ý nghĩa văn hóa lịch sử.

Giáo sư Hwang nhận định: "Dệt may dựa trên màu cấu trúc vốn bền màu tự nhiên. Công nghệ của chúng tôi tạo ra màu lâu dài mà không cần dùng thuốc nhuộm hay kim loại, mở ra triển vọng mới cho thời trang bền vững và vật liệu tiên tiến".