Når blåskjell er nevnt, kan det hende at en fin tallerken med moules-frites kommer til å tenke på, men noen toskall er morsommere enn de er smakfulle. Dusinvis av blåskjellarter som lever i både ferskvann og saltvann er en enorm plage, kjent for hardnakket å holde seg til steiner, brygger og båter og haike vei til nye lokaliteter. Men en ny gjennomgang av studier i tidsskriftet Matter antyder at ting som gjør blåskjell så vanvittig - deres limkraft - kan ha alle slags bruksområder innen prosjektering.
Faktisk rapporterer Susie Nelson ved NPR at blåskjellens undersjøiske klistringskraft er så imponerende at det har fått et helt studiefelt kalt blåskjellinspirert kjemi. Forskere gjennomgikk nyere fremskritt inspirert av toskallene, og fant at muslingheftighet kan ha alle slags bruksområder, inkludert rensing av oljesøl, rensing av vann og oppretting av en universell rød blodcelle.
Hvorfor er blåskjell så flinke til å feste seg til steiner og båtpropeller? I følge en pressemelding kommer den stikkerkraften fra tynne byssustråder, filamenter de bruker for å feste seg til steiner og ofte referert til som muslingens "skjegg." Disse trådene bruker en aminosyregruppe kalt dihydroxyphenylalanin, eller DOPA, som bruker noen få kjemiske triks, som hydrogenbinding, som gjør at den kan danne en supertett binding med alle slags underlag.
Basert på disse trådene har kjemikere utviklet en kunstig versjon av muslinglimet kalt polydopamin, eller PDA. Og det er ting som ingeniører finner nye bruksområder for.
Studier som medforfatter Seth Darling, direktør for Center for Molecular Engineering ved Argonne National Laboratory, for eksempel, har eksperimentert med PDA for å rense tungmetaller ut av vann fordi forbindelsen avviser ladede partikler og tiltrekker vann, rapporterer NPRs Nelson. Å finjustere materialet kan også utføre en lignende opprydningsfunksjon med organiske miljøgifter, patogener og med oljesøl, noe som er testet i liten skala.
"Hvis du legger en olje-vann-blanding mot den membranen, vil oljen overføre spontant gjennom porene, og vannet vil forbli bak, " sier Darling.
I følge pressemeldingen bruker en gruppe forskere i Kina også materialet til å utvikle en universell rød blodcelle, som kan brukes til alle uansett blodtype. Et belegg inspirert av muslinglimet som er plassert på blodcellen skjuler det i hovedsak for kroppens immunforsvar, som normalt angriper uforenlige blodceller. Materialet kan også ha bruksområder i solenergi-generasjon, der sollys konverterer vann til damp. Denne prosessen kan brukes til å destillere og sterilisere vann, og kan også brukes til kraftproduksjon.
Georgia Tech kjemisk ingeniør Blair Brettmann, som ikke var involvert i studien, forteller Nelson at de potensielle vannrensingsapplikasjonene er spennende, og materialene kan også føre til ting, som medisinske lim som kan forbli klissete i et vått miljø.
Men det er fremdeles noen store veisperringer for en blåskjellinspirert fremtid, sier medforfatter Hao-Cheng Yang, ingeniør ved Sun Yat-Sen University.
"Til tross for enkelhet og effektivitet, er det fortsatt noen iboende begrensninger, " sier Yang. Alkaliske forhold er vanligvis nødvendig for å realisere polymerisasjonen av dopamin, så det kan ikke brukes på materialer som er ustabile under alkaliske forhold. Dessuten er deponering av PDA en tidkrevende prosess - det tar flere timer å danne et jevnt belegg på de fleste materialoverflater. ”
Det er også mulig at en del av muslingenes klistringskraft kommer fra det faktum at de danner tette kolonier - samlingen av bløtdyr kan kombinere visse aminosyrer for å gjøre kolonien enda mer klebende. I papiret sier forskeren at dopamin er dyrt å produsere, så de antyder at materialer forskere ser dypere på lignende plantebaserte forbindelser som garvesyre.
Med andre ord, det er fremdeles mye å lære om muslingenes klebrighet før bløtdyrene kommer ut av platene våre og inn i en bioteknisk fremtid.
