Kad se spominju dagnje, možda će vam pasti lijepa ploča mula- frita, ali neke su školjke peskije nego što su ukusne. Deseci vrsta školjki koje žive i u slatkoj i u slanoj vodi ogromna je smetnja, poznata po tome što se tvrdoglavo pridržavaju stijena, pristaništa i brodica i autostopiraju svojim putem do novih krajeva. No, novi pregled studija u časopisu Matter sugerira da stvar zbog koje su dagnje tako lude - njihova ljepljiva snaga - mogla imati sve vrste primjene u inženjerstvu.
U stvari, Susie Nelson iz NPR-a izvještava da je podvodna moć školjki tako impresivna, da je rodila čitavo studijsko područje koje se naziva školjka nadahnuta dagnjama. Istraživači su pregledali nedavne pomake nadahnute školjkama, otkrivši da ljepljivost školjki može imati sve vrste primjene, uključujući čišćenje nafte, pročišćavanje vode i stvaranje univerzalnih crvenih krvnih zrnaca.
Zašto se dagnje tako dobro priliježu za stijene i brodske propelere? Prema priopćenju za javnost, ta moć lijepljenja potječe iz tankih nitastih niti, niti koje koriste da se prilijepe za stijene i često ih nazivaju dagnji "brade". Te niti koriste skupinu aminokiselina nazvanu dihidroksifenilalanin ili DOPA, koja koristi nekoliko kemijskih trikova, poput vezanja vodika, koji mu omogućuju stvaranje super-čvrste veze sa svim vrstama supstrata.
Na temelju tih niti, kemičari su razvili umjetnu verziju ljepila školjki nazvanih polidopamin ili PDA. A to su stvari za koje inženjeri pronalaze novu upotrebu.
Koautor studije Seth Darling, direktor Centra za molekularni inženjering u Argonne National Laboratory, na primjer, eksperimentirao je s PDA-om za čišćenje teških metala iz vode, jer spoj odbija napunjene čestice i privlači vodu, izvijestio je Nelson iz NPR -a. Praženje materijala moglo bi također obavljati slične funkcije čišćenja organskim zagađivačima, patogenima i izlijevanjem nafte, nešto što je testirano u maloj mjeri.
"Ako na tu membranu stavite mješavinu ulja i vode, ulje će se spontano prenositi kroz pore, a voda će ostati iza", kaže Darling.
Prema priopćenju za javnost, skupina znanstvenika u Kini također koristi materijal za izradu univerzalnih crvenih krvnih stanica, koja bi se mogla koristiti svima bez obzira na krvnu skupinu. Premaz inspiriran ljepilom školjke smještenim na krvnoj stanici u osnovi ga skriva od tjelesnog imunološkog sustava, koji normalno napada nekompatibilne krvne stanice. Materijal bi također mogao imati primjenu u proizvodnji sunčeve pare u kojoj sunčeva svjetlost pretvara vodu u paru. Taj se postupak može koristiti za destilaciju i sterilizaciju vode, a može se koristiti i u proizvodnji energije.
Kemijski inženjer Georgia Tech-a Blair Brettmann, koji nije bio uključen u studiju, kaže Nelsonu da su potencijalne aplikacije za čišćenje vode uzbudljive, a materijali bi mogli dovesti i do stvari, poput medicinskih ljepila koja mogu ostati ljepljiva u vlažnom okruženju.
Ali još uvijek postoje neke glavne prepreke za budućnost nadahnutu dagnjama, kaže koautor Hao-Cheng Yang, inženjer sa Sveučilišta Sun Yat-Sen.
"Unatoč jednostavnosti i učinkovitosti, još uvijek postoje urođena ograničenja", kaže Yang. „Alkalni uvjeti su obično potrebni za realizaciju polimerizacije dopamina, tako da se ne može primijeniti na materijale koji su nestabilni u alkalnim uvjetima. Štoviše, nanošenje PDA zahtijeva mnogo vremena - potrebno je nekoliko desetina sati da se na većini površina materijala formira jednolik premaz. "
Također je moguće da dio ljepljive snage dagnji proizlazi iz činjenice da formiraju guste kolonije - agregacija mekušaca može kombinirati određene aminokiseline kako bi kolonija bila još ljepša. U radu, istraživač kaže da je dopamin skupo proizvesti, pa sugeriraju da znanstvenici proučavaju dublje slične biljne spojeve poput taninske kiseline.
Drugim riječima, još uvijek ima puno toga za naučiti o ljepljivosti školjki prije nego što mekušci slegnu s naših tanjura i u bioinžinjeriranu budućnost.
