Naturak sortutako itsasgarriak

1750ean egin zuten itsasgarri natural baten lehenengo patentea Britainia Handian. Arrainetik eratorritako itsasgarri bat zen. Geroztik, besteak beste, kautxu naturala, zenbait animaliaren hezurrak, arraina, almidoia eta esnearen proteinak erabili izan dira, itsasgarri naturalak patentatzeko.

Zalantzarik gabe, itsasgarrien mundua aspaldiko kontua da. Erromatarrek, esaterako, pinuetako zuretik erauzitako brea eta erleen argizaria erabiltzen zituzten, besteak beste, itsasontziak eraikitzeko --erleen argizaria itsasgarri gisa erabiltzen da oraindik ere--. Aztekek, berriz, zenbait animaliaren odola buztinarekin nahastu eta eraikuntzetako harriak lotzeko erabiltzen zuten bi horien konbinazioz lortutako itsasgarria, eta eraikin haietako askok zutik jarraitzen dute gaur egun ere.

Animalia-jatorriko itsasgarri horiek egungo itsasgarri asko baino indartsuagoak dira, eta zuraren zaharberritzean eta zurgintzan erabiltzen dira, besteak beste. Uretan loditu eta Maria bainuan berotu ostean, berotan erabiltzen dira, eta gel-itxura hartzen dute hoztean.

Itsasgarritasun-mailaren eta elastikotasunaren arabera bereizten dira. Dena den, kasu guztietan gutxieneko kontzentrazio bat behar dute, itsatsitako materialetan gerta litezkeen tentsioak edo trakzioak saihesteko. Hezurretako kolagenoz, odoleko albuminaz eta esnearen kaseina proteinaz egindako itsasgarriak dira, beharbada, animalia-jatorriko itsasgarririk erabilienak.

Landare-jatorriko itsasgarrien artean, berriz, artotik, garitik, patatatik eta arrozetik eratorritako almidoiak eta dextrinak dira ohikoenak. Papera, zura eta ehunak itsasteko erabiltzen dira. Almidoian oinarritutako itsasgarri horiek milaka urtean erabili dira. Almidoia, berez, ez da itsasgarria, baina, uretan irakinarazita, haren pikorrak puztu eta likatsu bilakatzen dira. Horrek ematen dio, hain zuzen ere, itsasteko gaitasuna. Bestetik, goma arabiarra, agarra eta algina, besteak beste, gutun-azaletako zigiluak itsasteko erabil litezke heze daudenean. Zelulosazko itsasgarriak, berriz, larruak, oihalak eta papera itsasteko erabiltzen dira.

XX. mendean, petrolioaren deribatu diren zenbait polimerotan oinarritutako itsasgarri sintetikoak garatzen hasi ziren, eta itsasgarri naturalak itsasgarri sintetikoez ordezkatu dituzte aplikazio askotan. Gaur egun, itsasgarri naturalek baino etekin eta aplikazio-eremu handiagoak dituzte.

Lehenengo itsasgarri sintetikoa ezustean aurkitu zuten Eastman-Kodak konpainiako zenbait kimikarik. Ezbehar eta, aldi berean, aurkikuntza haren eragilea zianoakrilatoa da. Coover eta Fred Joyner ikertzaileek aurkitu zuten. Laborategian beroarekiko erresistentea zen polimero bat ikertzen ari zirela, Joynerrek zianoakrilato-geruza bat ezarri zuen bi prismaren artean, eta, konturatu orduko, bi prismak elkarri itsatsita zeuden. Orduantxe hasi zen, hain zuzen ere, zianoakrilatoen edo Superglue izenez ezagutzen diren itsasgarrien historia. Izan ere, zianoakrilatoak dira itsasten den polimeroaren monomeroak edo lehengaiak. Monomero horiek oso azkar polimerizatzen dira substantzia basikoen aurrean. Pentsa, urarekin ere oso azkar polimerizatzen dira (ura base ahula da).

Hortaz, Superglue hodia irekitzen dugun bakoitzeko, aski da ingurumenean dagoen hezetasuna, monomeroa polimerizatu eta bi gainazal, edozein, itsasteko. Beharbada, orain ulertuko duzu zergatik polimerizatzen den hain azkar gure eskuetan edo hatzetan, ezta? Eskuetan edo hatzetan daukagun ura nahikoa da polimerizazio-erreakzioa abiarazteko eta hodiko likidoa solidotzeko.

Itsasgarri natural indartsuenetarikoa

Dena den, ez pentsa egun Superglue izenez ezagutzen dugun itsasgarria edo bestelako itsasgarri sintetikoak, sintetikoak izanagatik, arestian aipatutako itsasgarri naturalak baino gogorragoak direnik, edota itsasteko ahalmen handiagoa dutenik.

Ikerketa baten arabera, ibai, erreka edota ubideetako tutuerietan bizi den bakterio batek naturan dagoen itsasgarririk indartsuenetarikoa ekoiztu eta erabiltzen du bere lekuan egon ahal izateko.

AEBko Indianako eta Browngo unibertsitateetako ikertzaileek egin dute ikerketa, eta ikusi dute Caulobacter crescentus bakterioa beira-pipeta batetik askatzeko mikronewton bateko indarra egin behar dela. Datu hori estrapolatuz esan daiteke euro bateko txanpon baten gainean 4 tonako pisua jartzearen pareko indarra dela; gutxi gorabehera, milimetro karratuko 70 newtoneko indarra da. Egungo gizartean erabiltzen ditugun itsasgarri indartsuenek milimetro karratuko 30 newton inguruko indarrarekin itsasten dute; beraz, itsasgarri natural horren indarraren erdia baino txikiagoa dute.

Caulobacter crescentus bakterioa hanka luze eta mehe baten bidez itsasten da harrietan eta hodien barnealdean, eta hanka horren azpian azukre-molekula batzuk sortzen dira itsasgarri gisa. Beraz, ikertzaileen hurrengo erronka azukre-mota hori kantitate handietan ekoiztea da, baina ezaugarri batekin: itsasgarria ez dadila itsatsi maneiatzeko tresnetan, bestela ezingo bailitzateke erabili.

Bakterio hori ez da itsasgarri propioa ekoizten duen izaki bakarra. Duela bizpahiru urte, Max Planck Institutuko ikertzaile batzuek ikusi zuten tarantulek zeta itsasgarri bat jariatzen dutela oinetan. Aurkikuntza kasualitatez egin zuten: Costa Ricako zebra-tarantularen ( Aphonopelma seemanni ) lokomozioa ikertzen ari zirela, atsedenaldi batean, kamera itzaltzea ahaztu zitzaien; bada, lanera itzulitakoan, tarantulak arrasto batzuk utzi zituela konturatu ziren, eta kamerari begiratuta ikusi zuten tarantulak oinetatik zeta jariatu zuela.

Dirudienez, oinetatik jariatutako zeta itsasgarri gisa erabiltzen du tarantulak, horman gora igotzean ez irristatzeko, besteak beste.

Natura imitatuz

Antzeko zerbait gertatzen da gekoekin. Gekoak ezagunak dira duten itsasteko gaitasunagatik; adibidez, oin bakar batetik sabaitik zintzilik jar daitezke erori gabe. Duela gutxi, Manchesterko Unibertsitateko ikertzaileek material itsasgarri berri bat lortu zuten, gekoen sekretua argitu eta gaitasun hori zeri zor zioten jakin ostean. Nonbait, gekoek edozein tokitara itsasteko duten gaitasuna oinetan dituzten milioika iletxoei zor diete.

Azal lehorra duten materialetan, iletxo horiek Van der Waals indarren bidez lotzen zaizkie materialaren molekulei. Azal hezeei eusteko, berriz, xurgatze moduko bat gertatzen da. Lekedarik ez dagoenez, azala erabat garbi gelditzen da gero.

Ikertzaileek lortutako materialak ere ezaugarri hori du; alegia, zinta kendu eta gero ez da inolako arrastorik gelditzen. Gainera, beste edozein itsasgarri baino itsasgarriagoa da. Material horrek, ordea, badu eragozpen bat: oraindik oso garestia da industria-mailan ekoizteko.

Gekoek ez ezik, muskuiluek ere badituzte propietate itsasgarriak dituzten zenbait proteina. Hain zuzen, muskuiluek egungo edozein itsasgarri komertzial baino indartsuagoa den erretxina bat ekoizten dute: 3,4-L-dihidroxifenilalanina (DOPA).

Bada, berriki, bi animalia horien propietate itsasgarriak konbinatzen dituen beste itsasgarri berri bat ekoitzi dute AEBko Northwestern Unibertsitateko ikertzaileek. Material iraultzaile horretan, gekoek oinetan dituzten iletxoei esker pareta lau bertikaletan gora eta behera mugitzeko abilezia eta muskuiluek gainazal hezeetan itsasteko duten gaitasuna konbinatu dituzte.

Itsasgarria garatzeko, silikonazko nanoiletxoz estalitako geruza bat prestatu zuten, gekoek dituzten iletxoen antzeko geruza bat egiteko. Material hori paretetan itsatsi eta aska zitekeen, gekoen antzera. Dena den, hezetasunak itsaspen hori eragozten zuela ikusi zuten. Horri aurre egiteko, nanoiletxoen muturrak muskuiluek ekoizten duten DOPA aminoazidoaren ezaugarri bereko polimero sintetiko batez estali zituzten ikertzaileek, eta ikusi zuten produktu berria gai zela azal hezeetan ere itsasteko.

Naturako itsasgarri horiei guztiei buruzko ikerketa ugari egin da, eta horietako asko eta asko lagungarriak izan dira itsasgarri sintetikoak garatzeko. Helburua beti bera da: banatuta daudenak elkarri lotzea.