28/11/08

Σπόγγος


Rossella Racovitzae: Έτσι ονομάζεται ένα είδος θαλάσσιου σφουγγαριού, που ζει σε βάθος έως και 200 μέτρα, ανοικτά του Ανταρκτικού ωκεανού, κάτω από παγόβουνα και σχεδόν σε πλήρες σκοτάδι. Έχει την ικανότητα, χάρη στο αγκαθωτό του σχήμα να συλλέγει το λιγοστό φως που χρειάζεται για να επιβιώσει, το ίδιο είναι μια πηγή φωτός για τον περιβάλλοντα χώρο και είναι ο εμπνευστής των οπτικών ινών.

Η ανακάλυψη

Ήταν αρχές του 1990 όταν οι Elda Gaino και Michele Sarà του πανεπιστημίου της Genoa στην Ιταλία, παρατήρησαν στο εσωτερικό του σφουγγαριού την ύπαρξη πράσινης άλγης. Αυτό τους οδήγησε στο συμπέρασμα, πως με κάποιο τρόπο το φως φτάνει σε τόσο μεγάλα βάθη και στη συνέχεια στο εσωτερικό του οργανισμού, όπου χρησιμοποιείται από τα φύκια που ζουν εκεί για φωτοσύνθεση. Ίσως, προσθέτουν οι ερευνητές, σε αντάλλαγμα οι σπόγγοι να λαμβάνουν θρεπτικές ουσίες από τα φύκια.

Παραγωγή οπτικών ινών

Στα μεγάλα εργοστάσια της Corning στο Wilmington και σε θερμοκρασίες που φτάνουν τους 1.550 βαθμούς κελσίου, κάθε δευτερόλεπτο παράγεται σχεδόν ένα μέτρο ίνας γυαλιού, το οποίο επεξεργάζεται για να δημιουργηθούν οπτικές ίνες, λεπτές σαν τρίχες μαλλιών, που ελέγχονται και τυλίγονται αρκετές μαζί κάτω από ένα προστατευτικό περίβλημα. Ένα εργοστάσιο μπορεί να λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα και να παράγει εκατομμύρια χιλιόμετρα οπτικές ίνες τον χρόνο.

Αντίθετα στον Ανταρκτικό Ωκεανό, εδώ και εκατοντάδες χρόνια, βρίσκεται σε εξέλιξη μια άλλη φυσική διαδικασία. Εκεί τα θαλάσσια σφουγγάρια του είδους Rossella Racovitzae, απορροφούν σιωπηλά το διοξείδιο του πυριτίου από το ψυχρό νερό του ωκεανού -που είναι το κύριο συστατικό του γυαλιού- και χρειάζονται περισσότερο από έναν αιώνα για να φτάσουν το μήκος του ενός μέτρου και να δημιουργήσουν τον γυάλινο σκελετό τους. Οι ίνες των σπόγγων έχουν αξιοσημείωτη αντοχή αφού μπορούν ακόμα και να δεθούν κόμπο.

Και στις δύο περιπτώσεις δημιουργείται ένα παρόμοιο προϊόν: λεπτές δέσμες από γυαλί που μπορούν να κατευθύνουν το φως κατά μήκος τους, ακόμα και όταν υπάρχουν καμπύλες.

Οι οπτικές ίνες θα μεταφέρουν σε τεράστιες αποστάσεις, φωνή από τηλεφωνικές συνομιλίες και χείμαρρο ψηφιακών δεδομένων με αξιοσημείωτη ακρίβεια, διαύγεια, αστραπιαία και όλα αυτά κωδικοποιημένα ως παλμούς φωτός. Αντίθετα, κανείς δεν γνωρίζει γιατί αυτές οι εύκαμπτες και ακανθώδεις προεξοχές των σπόγγων μεταφέρουν φως. Ίσως αυτή η ικανότητα τα βοηθά στην επιβίωσή τους, στα κρύα και σκοτεινά βάθη της Ανταρκτικής, υποστηρίζουν μερικοί ερευνητές.

«Οι σπόγγοι προφανώς είναι απόλυτα ευτυχισμένοι στο νερό» λέει η Ann M. Mescher, μηχανικός και ειδική στις πολυμερείς ίνες, του University of Washington στο Seattle. «Είναι συναρπαστικό να υπάρχει ένα πλάσμα που μπορεί να παράγει αυτές τις ίνες, σε χαμηλή θερμοκρασία και με αυτές τις μοναδικές μηχανικές και αξιόλογες οπτικές ιδιότητες».

Γυάλινοι σκελετοί

Αν και οι βιολόγοι γνώριζαν για αρκετό καιρό τη δυνατότητα των σπόγγων να μεταφέρουν το φως, μόλις πρόσφατα έριξαν μια προσεκτική ματιά στη δομή τους. Διαπίστωσαν πως είναι φτιαγμένος από ίνες γυαλιού, σε μια σύνθεση και δομή σημαντικά διαφορετική από ότι έχει ο άνθρωπος δημιουργήσει.

Το γυαλί είναι μια μακροχρόνια επιλογή για του σπόγγους. Για άγνωστους λόγους, περίπου πριν 600 εκατομμύρια χρόνια, αυτά τα πρωτόγονα ζώα ξεκίνησαν την ενσωμάτωση του πυριτίου ως υλικό για τα σκληρά τους τμήματα. Αυτή είναι η διαφορά τους με τον υπόλοιπο ζωικό κόσμο, που λαμβάνει για τα σκελετώδη μέρη ενώσεις ασβεστίου ανάμεσα στα άλλα υλικά.

Οι βιολόγοι δεν νοιάζονται τόσο πολύ για τις τεχνολογικές δυνατότητες του σπόγγου όσο για το μηχανισμό παραγωγής του γυάλινου σκελετού. Για αυτούς οι σπόγγοι ενσαρκώνουν με φυσικό τρόπο ότι πιο θαυμαστό και πολύπλοκο: Η αλληλεπίδραση της ζωής των φυκιών και των σπόγγων οδηγούν πραγματικά την εξέλιξη με αυτό το φυσικό τρόπο ή θα μπορούσε να είναι απλώς ένα τεχνούργημα φωτός που παράγεται από ένα σκελετό από γυαλί?

Άλλες εφαρμογές

Οι γιατροί χρησιμοποιούν τις οπτικές ίνες για ενδοσκόπηση στο εσωτερικό του σώματος. Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων για να φωτίζουν τις ενδείξεις στα ταμπλό των αυτοκινήτων.

Οι αρχιτέκτονες για να κατευθύνουν μέσω αυτών το φως της ημέρας στα πιο σκοτεινά σημεία του κτιρίου. Στην Ιαπωνία τοποθετούν τεράστιους φακούς που εστιάζουν την ηλιακή ακτινοβολία στις ταράτσες των ουρανοξυστών και μέσω οπτικών ινών στέλνουν το φως ακόμα και στα πιο σκοτεινά μέρη του κτιρίου.


«Τόσα πολλά πράγματα που μπορούμε να ονειρευτούμε στη βιομηχανία υπάρχουν ήδη στη φύση», λέει η Joanna Aizenberg, ερευνήτρια βιομιμητικής των Lucent Technologies' Bell Labs στο Murray Hill, NJ, «απλώς να δούμε πώς οι οργανισμοί το κάνουν και μετά να εφαρμόσουμε τους ίδιους μηχανισμούς».

----------------------------------------------------
Περισσότερα για τη δομή των ινών στο Science News.

36 σχόλια:

irlandos είπε...

Αα, βλέπω με χαρά ότι επανήλθε το ... "Discovery channel της μπλογκόσφαιρας" !

Η δήλωση της ερευνήτριας J. Aizenberg είναι πολύ ενδιαφέρουσα ως κατακλείδα. Άλλωστε, η φύση έχει κάνει εκατομμύρια πειραματισμούς πριν από εμάς ...

Φιλικά,
Ιρλανδός

skouliki είπε...

και ειχα και εγω βραδυατικα την απορια ..τι να εστι σπογγος ..

φιλι

faraona είπε...

Τα μυστικα ταχει η φυση μεσα της.
Οποτε τα αποκωδικοποιουμε δημιουργουμε ενα θαυμα για την ανθρωποτητα.
Φαντασου τωρα ποσα εκκατομυρια κώδικες περιμένουν.

καλημερα!!!

Radio Marconi είπε...

χα,χα,χα και φαντάσου irlande πως τελευταία στιγμή ...έσβησα άλλα τόσα!
Η ερευνήτρια τα λέει λίγο εύκολα σε σχέση με την πραγματικότητα. Παραμένει όμως μια αλήθεια.

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

skouliki έτσι!, δημιουργώ απορίες για να σου τις λύσω! χο,χο,χο

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

faraona η φύση έχει βρει λύσεις να αντιμετωπίσει τα προβλημάτά της, με εμάς δεν ξέρει τι να κάνει ακόμη!!!
Ενδιαφέρουσα η δουλειά των βιομιμητών, δεν είναι λίγο όμως κλόπυραϊτ?
Λες αυτή η μίμηση τελικά να είναι το εισητήριο για τη σωτηρία μας?

Καλημέρα!!!

Maria Mikro Analogo είπε...

Αχ ρε Marconi, ευτυχώς που έχουμε και σένα να μας μαθαίνεις κάποια πράγματα!
Καλημέρα :D

sofia είπε...

Τα πάντα εν Σοφία εποίησε...
Καλημέρα

ria είπε...

και πάντα αναρωτιόμουν τι γίνεται με τα ερεθίσματα που δέχονται οι επιστήμονες!
ευτυχώς που διαβάζοντάς σε βλέπω ότι δεν ξεχνουν να παρακολουθουν τη φύση και να τη μιμούνται με τον καλύτερο δυνατό τρόπο!

καλή σου μέρα!

melissoula είπε...

Μαρκονάκι βλέπω Σπόγγος και θυμάμαι το μαθηματικό στο σχολείο που έλεγε όλη την ώρα:
-ο σπόγγος που είναι ρε παιδιά? ποιος πήρε στο σπόγγο?
Αλλά επί της ουσίας έχω να παρατηρήσω για ακόμη μια φορά ότι τη φύση δεν θα την ξεπεράσουμε ποτέ όσα μαγικά κι αν κάνουμε!
Καλό ΣΚ!!!

υγ.: το άλλο έρχομαιιιιιιιι

BUTTERFLY είπε...

Αλλο ενα τρανο παραδειγμα οτι η φυση μας ξεπερναει παντα, μας διδασκει παντα, ολες τις ιδεες μας απο εκει τις αντλουμε, οποτε αν δεν την προσεξουμε...την πατησαμε κοινως!
Καλο ΣΚ!

ΦΥΡΔΗΝ-ΜΙΓΔΗΝ είπε...

Πολλά ενδιαφέροντα σήμερα που εγώ τουλάχιστον δεν ήξερα
Καλ΄σου Σ/Κ!

Φιλί και Γλαρένιες αγκαλιές

PAVLOS είπε...

Οι μεγαλύτερες ανακαλύψεις γίνονται με προσεχτική παρατήρηση της φύσης.

Καλημερούδια και καλό Σ/Κ

Γλυκό - Κερασο - Ζουζούνα είπε...

Ωραίο κατεβατό. Μπράβο παιδί μου. Ενα σπόγγο για να μπανιάρομαι και περίληψη του κειμένου περικαλώ, μετά των συμπερασμάτων. Μerci.

Kaveiros είπε...

Μικρός μα την αλήθεια, τα μάσαγα!Δε ξέρεις τί κυνήγι έχω φάει για να μη τα τρώω!

Ανασαιμιά είπε...

'Οπως φαίνεται η φύση έχει πολλά μυστικά της ακόμα να μας διδάξει.

Καλό σου βράδυ!

betty είπε...

Bρε ατιμούλη πού το ξετρύπωσες τον Μπομπ Σφουγγαράκη!! Τι μαθαίνει κανείς για τα πλάσματα :) καλά νανάκια Μαρκονάκη, εμείς είμαστε αρρωστούλια :) πυρετούλης, εμετούλης και κοιλίτσα, όχι ότι ξενυχτήσαμε χαχαχα, γεια σου Θύμιο μου λειψαν οι πλάκες μας!!!

Radio Marconi είπε...

Maria του Mikrou Analogou μεγιά η νέα σου ...κατοικία!!! Έβλεπα τελευταία τους ...προβληματισμούς σου και θα περάσω για γλυκάκι!!!

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

Κάτι για τη Σοφία που είπε η sofia:
Ο Δημιουργός του ουρανού και της γης, όταν αποφασίσει για κάτι απλά λέει "Γενηθήτω" και εγένετο.

Κάποιοι έχουν αντιρρήσεις με το από πάνω αλλά αλίμονο να είχαμε όλοι την ίδια άποψη.

Καλημέρα sofia!!!

Radio Marconi είπε...

ria υπάρχει επιστήμη που παρακολουθεί και ...αντιγράφει τη φύση, αλλά μη νομίζεις, είναι πολλά τα λεφτά που παίζονται! Το θετικό είναι ότι κάποιες ανακαλύψεις αφού πρώτα περάσουν από τη ...στρατιωτική βιομηχανία περνάνε μετά στο κόσμο και σίγουρα βελτιώνουν την ποιότητα της ζωής.

Καλημέρα ...ποδάρες μου!!!

Radio Marconi είπε...

χα,χα,χα βρε melissoula τι θυμήθηκες!!! Και εγώ βλέπω ότι υπάρχουν μυστικά που δύσκολα αποκωδικοποιούνται. Να την ξεπεράσουμε δεν το βλέπω, να μας ...στείλει στον έξω από εδώ ναι!
Όταν έρθεις μην ξεχάσεις να κλείσεις τη πόρτα!!!

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

BUTTERFLY η φύση μας διδάσκει και η φύση έχει τους μηχανισμούς να κρατά τις ισορροπίες ακόμα και με εμάς που μάλλον μας θεωρεί ...αστάθμητο παράγοντα!
Έχω γράψει και θα γράψω και άλλα παραδείγματα βιομιμητικής γιατί με έχει εντυπωσιαστεί πολύ.

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

Γλαρένια μου, όρεξη να έχεις, έχω και μερικά άλλα να σου πω χο,χο,χο
Είπαμε πως κάνουμε τη πλάκα μας, όμως μαθαίνουμε και κανά δυο πράγματα!

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

PAVLE έχουμε αυτό το προνόμιο που μας ξεχωρίζει από τα υπόλοιπα ζώα.
Κοινώς ...παίρνουμε μάτι ε? χα,χα,χα

Καλημέρα στη παρέα!!!

Radio Marconi είπε...

Zouzouna καλέ τι κατεβατό? από τα πιο μικρά που έχω γράψει είναι!!! Και φαντάσου έσβησα άλλα τόσα...
Εσύ να θυμάσαι μόνο όταν μπανιαρίζεσαι και κοιτάς το σπόγγο, πως κάποιοι είδαν ..οπτικές ίνες. Αυτό είναι το συμπέρασμα ...μέσες-άκρες αλλά μη το πεις και σε κανένα! χα,χα,χα

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

χαχαχα Kaveire δεν σε πιστεύω!!!! Άσε που είναι μεγάλες εστίες μόλυνσης! Καλά σου έκαναν...

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

Ανασαιμιά ακόμα και μια απλή ματιά μπορείς να διακρίνεις μυστικά. Πολλές φορές προσπαθώντας να μαστορέψουμε κάτι (είμαστε της ...πατέντας) χρησιμοποιούμε ιδέες που βλέπουμε στη φύση!
Ανεξάντλητη φυσική πηγή έμπνευσης!

Καλημέρα!!!

Radio Marconi είπε...

χα,χα,χα ο Μπομπ Σφουγγαράκης, betty αυτό δεν το είχα σκεφτεί!!!
Από τώρα αρρωστούλια? Περαστικά σας, εμείς καλά κρατάμε!
Άντε να βάλετε δίκτυο. Το παραθυράκι μαράζωσε χωρίς το τιτίβισμά σου!

Καλημέρα και ξανά περαστικά σας!!!

Maria Tzirita είπε...

Ο οδοντίατρος μου είπε να κάνω λεύκανση στα δόντια με οπτικές ίνες, αλλά δεν το τόλμησα ακόμα! Καλή σου μέρα Πειρατή και καλό σαβ/κο!

δεσποιναριον είπε...

Ειπα κι εγω τι εγινε με το Νασιοναλ Τζεογκρφικ της μπλογκοσφαιρας; Ετσι ειναι μια ζωη την τελειοτητα της φυσης προσπαθουν ολοι να μιμηθουν ολοι. Χαρετω στουντιο και καστ.

Side21 είπε...

Φαντάσου να ξυπνήσουνε
τα σφουγγαράκια και να
μας ζητήσουν το κοπυράϊτ !!!

skouliki είπε...

σε ευχαριστω μεντορα

καλο μηνα

Radio Marconi είπε...

Maria T, προφανώς οι οπτικές ίνες θα είναι για τη μετάδοση της ακτινοβολίας για τη λεύκανση. Φαντάζομαι ότι ο γιατρός σου θα σου εξήγησε, αυτό που ξέρω είναι πως η λεύκανση κρατά για 3 χρόνια?

Καλό ξημέρωμα!!!

Radio Marconi είπε...

χα,χα,χα δεσποιναριον για να μην ξεχνιόμαστε δλδ!

Καλό ξημέρωμα!!!

Radio Marconi είπε...

Side21 η ιδέα σου είναι πολύ καλή!!! Μπορούμε λες εμείς να μπορούμε να εμφανιστούμε ως εκπρόσωποι και να επωφεληθούμε από το copyright? χα,χα,χα για ψάξτο...

Καλό ξημέρωμα!!!

Radio Marconi είπε...

slouliki δεν κάνει τίποτα!
Τρέχω και δεν προλαβαίνω! Τον Καζαμία που ούτε οταν ήμουν σε διακοπές τον καθηστέρισα, δεν το πρόλαβα...
Καλό μήνα, αλλά θα σου το πω επίσημα και όταν τελειώσω το post!

Δεν αντέχω πάω για ύπνο!

Καλό ξημέρωμα!!!