Tədqiqatçılar bitki mənşəli sellüloza nanokristallarını xüsusi hazırlanmış zülalla birləşdirərək adi buzdan 10 dəfə möhkəm və qırılmadan əvvəl 70 dəfə daha çox enerji uda bilən yeni kompozit material hazırlayıblar. Qüds İbrani Universitetinin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu tərəfindən hazırlanmış “BioPykrete” adlı material buzun mexaniki xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Tədqiqatçıların məlumatına görə, material təkcə daha möhkəm deyil, həm də qırılmadan əvvəl daha çox enerji udaraq tədricən deformasiyaya uğraya bilir.
Layihənin əsasını İkinci Dünya müharibəsi dövrünə gedib çıxan bir ideya təşkil edir. Həmin dövrdə Britaniya Kral Donanması təyyarələrin enib-qalxması üçün taxta sellüloza ilə möhkəmləndirilmiş buzdan hazırlanmış üzən platformaların yaradılmasını nəzərdən keçirirdi. Pykrete adlanan bu kompozit materialın kifayət qədər aşağı temperaturda saxlanıldığı təqdirdə yüksək möhkəmliyə malik olduğu düşünülürdü. Lakin xərclərin artması və daha əlverişli alternativlərin ortaya çıxması səbəbindən layihə həyata keçirilmədi.
Yeni tədqiqatda alimlər ənənəvi ağac sellülozasının iri və nizamsız lifləri əvəzinə bitkilərin əsas struktur komponentlərindən biri olan sellüloza nanokristallarından istifadə ediblər. Bu mikroskopik kristallar buzun daxilində möhkəmləndirici şəbəkə yaradaraq çatların yayılmasını çətinləşdirir. “BioPykrete”in digər əsas komponenti “CBM3a-AFPIII” adlı xüsusi hazırlanmış zülaldır. Antifriz zülalı ilə karbohidratları birləşdirən modulun əsasında yaradılmış bu zülal sellüloza nanokristalları ilə buz arasında qarşılıqlı əlaqəni gücləndirir. Beləliklə, materialın möhkəmliyi yalnız əlavə hissəciklərin buzun daxilinə qarışdırılması ilə deyil, onların molekulyar səviyyədə necə qarşılıqlı əlaqədə olması ilə təmin edilir.
Tədqiqat qrupunun üzvü, biokimyaçı İdo Braslavskinin sözlərinə görə, məqsəd müxtəlif komponentləri sadəcə birləşdirmək deyil, onların molekulyar səviyyədə qarşılıqlı təsirini idarə etməkdir. Bu yanaşma materialın həm möhkəmliyini, həm də qırılma xüsusiyyətlərini dəyişdirir. Adi buz qəfil çatlaya və parçalana bildiyi halda, “BioPykrete” qırılmadan əvvəl daha çox enerji udur. Bu xüsusiyyət materialın mexaniki təsirlərə qarşı daha davamlı olmasına imkan verir.
Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, “BioPykrete” gələcəkdə beton və polad kimi ənənəvi tikinti materiallarının əldə edilməsinin çətin olduğu Arktika və Antarktika kimi ucqar bölgələrdə faydalı ola bilər. Buz və bitki mənşəli sellüloza əsasında hazırlandığı üçün materialın ənənəvi tikinti materiallarına alternativ kimi daha aşağı karbon izi yaratmaq və bioloji parçalanmaq potensialı var. Bununla belə, bu üstünlüklərin real şəraitdə təsdiqlənməsi üçün əlavə araşdırmalar aparılmalıdır. Tikinti sənayesi əhəmiyyətli karbon emissiyalarına və təbii ehtiyatların istehlakına səbəb olur. Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, biotexnologiya əsasında hazırlanan yeni kompozit materiallar bu təsirlərin azaldılmasına töhfə verə bilər.
“BioPykrete”in tikinti sənayesində geniş tətbiqinə qədər bir sıra mühüm məsələlər həll edilməlidir. Hazırkı tədqiqat konsepsiyanın işləkliyini göstərən kiçikmiqyaslı təcrübədir. Materialın uzunmüddətli davamlılığı, müxtəlif temperatur və ətraf mühit şəraitində davranışı, eləcə də çatların yayılma mexanizmləri hələ ətraflı öyrənilməyib. Tədqiqat qrupu istehsal və dondurma proseslərini təkmilləşdirməyi, həmçinin müxtəlif zülal variantlarını sınaqdan keçirərək materialın möhkəmliyini daha da artırmağı planlaşdırır. Alimlərin fikrincə, bu yanaşma gələcəkdə təkcə tikinti sahəsində deyil, qablaşdırmada və digər texniki tətbiqlərdə istifadə oluna biləcək yeni kompozit materialların yaradılmasına da yol aça bilər.
Ülkər XASPOLADOVA,
“Azərbaycan”
