ساخت ماده بسیار قوی از روی لجن‌های تولید شده توسط مارماهی

موبنا، رضا خواجه‌وند – گروهی از دانشمندان و مهندسان در نیروی دریایی آمریکا با الگوبرداری از طبیعت در تلاشند ابزار جدید دفاعی برای خود تولید کنند. این محققان با استفاده از لجن‌ها و گِل‌هایی که مارماهی دهان‌گرد تولید می‌کند نوعی ماده ترکیبی ساخته‌اند که قادر است به عنوان لایه دفاعی در کشتی‌های جنگی مورد استفاده قرار گیرد. این مارماهی در اعماق اقیانوس زندگی می‌کند و بررسی‌ها نشان داده است لجن‌ها و گل‌های تولید شده توسط او ترکیبات مقاومتی بالایی دارد.

مارماهی دهان‌گرد ساکن اعماق اقیانوس آرام که از آن به عنوان مارماهی لجن هم یاد می‌شود، با ترشح نوعی لجن از داخل بدن سعی می‌کند از خود دفاع کند و مانع از حملات شکارچیان شود. خواص لجن‌های تولید شده توسط این مارماهی به گونه‌ای است که آن را می‌توان با نوعی ماده آزمایشگاهی موسوم به Kevlar مشابه دانست.

ماده Kevlar در اصل نوعی فیبر الیافی مصنوعی است که در سیستم‌ها و ابزارهای محافظتی از جمله کلاه‌های رزمی و جلیقه‌های ضدگلوله مورد استفاده قرار می‌گیرد و این طور که «جاش کوگات» از محققان علوم بیوشیمی در نیروی دریایی آمریکا می‌گوید، Kevlar در سیستم‌های امنیتی و دفاعی کاربردهای بسیار زیاد دارد.

کوگات با انتشار بیانیه‌ای از سوی نیروی دریایی آمریکا توضیح داد: «لجن‌های مصنوعی مشابه لجن‌های تولید شده توسط مارماهی دهان‌گرد می‌تواند در سیستم‌های امنیتی بالستیک، لباس آتش‌نشانان، سیستم‌های ضدرسوب، لباس‌های حفاظت غواصان یا اسپری‌های ضدکوسه مورد استفاده قرار گیرد. امکانات و قابلیت‌هایی که این ماده می‌تواند برای ما داشته باشد نامحدود است. هدف ما این است که بتوانیم ماده‌ای را تولید کنیم که به صورت غیرکشنده و غیرجنبشی در انواع مختلف سیستم‌های محافظتی مورد استفاده قرار گیرد و هزینه تولید آن پایین باشد».

این ماده از دو بخش مجزا مبتنی بر یک پروتئین واحد ساخته شده است که این دو بخش را می‌توان به عنوان بخش اصلی و بخش پروتئین مخاطی معرفی کرد. با این ترکیبات دانشمندان موفق شده‌اند ماده‌ای مشابه لجن‌های تولید شده توسط مارماهی دهان‌گرد را تولید کنند.

دکتر «رایان کینسر» یکی از مهندسان مواد در نیروی دریایی آمریکا توضیح داد که بخش اصلی ماده مذکور نوعی بافت شبیه به سیم‌پیچ را شامل می‌شود که هرگاه با آب تماس پیدا کند، به سرعت تغییر شکل می‌دهد و بخش پروتئین مخاطی نیز پس از تماس با آب امکان جریان آن را محدود می‌کند. زمانی که هر دو بخش مذکور با آب تماس پیدا می‌کنند، شبکه سه‌بعدی لجن تشکیل می‌شود و این لجن مصنوعی سه‌بعدی می‌تواند ۱۰ هزار بار نسبت به شکل اولیه خود قوی‌تر و مقاوم‌تر باشد.

آخرین فعالیت نیروی دریایی آمریکا برای الهام‌گیری از طبیعت در ساخت فناوری‌های هوشمند که توانسته است بخش اعظم مشکلات بشر را در ساخت سیستم های امنیتی و دفاعی برطرف کند، هنوز به صورت انبوه به تولید نرسیده است. گروهی که این لجن مصنوعی را به تولید رسانده‌اند هم‌اکنون آن را با پروتئین‌های آلفا و گاما مورد آزمایش قرار می دهند. در مرحله بعد قرار است دانشمندان در آزمایش لجن مصنوعی به صورت گسترده‌تر فعالیت کنند تا امکان تولید انبوه این ماده فراهم شود.

کینسر در این خصوص گفت: «محققان به این نتیجه رسیده‌اند که لجن‌های تولید شده توسط مارماهی دهان‌گرد یکی از قوی‌ترین ماده‌های زیستی محسوب می‌شود که بشر در طول تاریخ کشف کرده است. این ماده برای نیروی دریایی ارتش آمریکا قابلیت‌های فراوان دارد و می‌تواند در آینده نزدیک به صورت گسترده به کار گرفته شود».