Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Materials, các nhà khoa học Hàn Quốc đã tái tạo thành công tơ lụa biển, một loại vải vàng huyền thoại từng chỉ dành riêng cho hoàng đế và giáo hoàng thời cổ đại cách đây hơn 2.000 năm. 

Bước đột phá này được dẫn đầu bởi các nhà nghiên cứu tại POSTECH và Viện Nghiên cứu Môi trường Hàn Quốc. Họ không chỉ tái tạo được loại vải đã thất truyền từ lâu mà còn khám phá ra lý do khoa học đằng sau ánh vàng rực rỡ đặc biệt của nó, thứ đã tồn tại hàng thiên niên kỷ.

Lụa biển, thường được gọi là “sợi vàng của biển cả”, là một trong những chất liệu xa xỉ được trân trọng nhất thời La Mã. Được làm từ các sợi byssus (hay sợi bám) do loài sò Pinna nobilis ở Địa Trung Hải tiết ra. Khác với các loại vải hiện đại, tơ biển không sử dụng thuốc nhuộm nhân tạo. 

Loại vải này nổi tiếng với vẻ ngoài óng ánh như vàng, độ nhẹ và độ bền. Tuy nhiên, theo thời gian, ô nhiễm và sự tàn phá môi trường đã đẩy loài sò này đến bờ vực tuyệt chủng, dẫn đến lệnh cấm hoàn toàn việc khai thác nó trong Liên minh châu Âu. Kết quả là, lụa biển dần trở thành huyền thoại, chỉ còn tồn tại trong các văn bản lịch sử và một số ít di vật vô giá.

Để tái tạo chất liệu mà không gây hại cho các loài có nguy cơ tuyệt chủng, nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã chuyển sang sử dụng Atrina pectinata, một loài sò mai thường được nuôi trồng làm thực phẩm ở vùng biển Hàn Quốc. Giống như loài sò ở Địa Trung Hải, loài này tạo ra các sợi byssus để neo giữ. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những sợi này có đặc tính vật lý và hóa học rất giống với tơ biển cổ đại, cho phép họ tái tạo loại vải này bằng một nguồn nguyên liệu bền vững.

Nhóm nghiên cứu cũng đã giải đáp một bí ẩn lâu năm về màu sắc của tơ biển. Không giống như hầu hết các loại vải dệt khác, màu vàng óng của nó không đến từ thuốc nhuộm hay chất tạo màu. Thay vào đó, nó được tạo ra thông qua quá trình tạo màu cấu trúc. Ở cấp độ nano, các cấu trúc protein hình cầu gọi là photonin tạo thành các lớp xếp chồng lên nhau, phản chiếu ánh sáng theo cách tạo ra vẻ ngoài vàng óng ánh. Vì màu sắc đến từ cấu trúc chứ không phải từ hóa chất, nên nó không bị phai màu theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng độ sáng của vàng phụ thuộc vào độ trật tự của các lớp protein này. Cấu trúc càng chính xác thì màu sắc càng đậm. Điều này giải thích tại sao những bộ trang phục bằng lụa biển cổ đại có thể giữ được độ sáng bóng trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng nghìn năm.

Ngoài việc phục hồi văn hóa, công trình này còn có ý nghĩa hiện đại. Sợi byssus được sử dụng trong nghiên cứu trước đây được coi là rác thải biển. Việc biến chúng thành các loại vải có giá trị cao mở ra cánh cửa cho các vật liệu xa xỉ bền vững, không cần thuốc nhuộm hay kim loại và tạo ra tác động tối thiểu đến môi trường.

Sự hồi sinh của lụa biển cho thấy nghề thủ công cổ xưa và khoa học vật liệu hiện đại có thể giao thoa như thế nào, mang một biểu tượng của quyền lực và vẻ đẹp đã bị lãng quên trở lại hiện tại.

Nhóm nghiên cứu kỳ vọng rằng bằng cách chuyển đổi phế phẩm sợi bám vỏ sò trước đây bị bỏ đi thành một loại sợi có giá trị cao, họ có thể góp phần giải quyết vấn đề rác thải biển. Giáo sư Hwang cho biết: “Sợi cấu trúc dựa trên màu sắc có đặc tính không phai màu, cho phép màu sắc bền lâu mà không cần sử dụng thuốc nhuộm hoặc kim loại. Chúng tôi kỳ vọng thành tựu nghiên cứu này sẽ mở ra những hướng đi mới trong ngành công nghiệp thời trang thân thiện với môi trường và phát triển vật liệu tiên tiến.”