சிலந்தி வலையின் வியக்க வைக்கும் வலிமை

சிலந்தியின் வலை இழை (Spider Silk) என்பது இயற்கையின் மிக உன்னதமான உயிரியல் பாலிமர் பொறியியல் (Biological Polymer Engineering) அற்புதம் ஆகும். காமிக்ஸ் புத்தகங்களில் வரும் ஸ்பைடர்-மேனின் வலை நிஜ வாழ்க்கையிலேயே இவ்வளவு சக்தி வாய்ந்ததா என்று வியக்கும் அளவுக்கு இதன் அறிவியலும் வலிமையும் அமைந்திருக்கிறது.

நமது தலையில் இருக்கும் ஒரு ஒற்றை முடியை விட, ஒரு சிலந்தி வலை இழை 20 மடங்குக்கும் மேல் மெல்லியது. இது சுமார் 3 முதல் 5 மைக்ரோமீட்டர் தடிமன் கொண்டது. கண்ணுக்கே சரியாகத் தெரியாத இந்த நுண்ணிய இழைக்குள் தான் பிரம்மாண்டமான வலிமை ஒளிந்திருக்கிறது.

சிலந்தியின் வயிற்றுப் பகுதியில் உள்ள சிறப்புச் சுரப்பிகளில் திரவ வடிவில் ஸ்பைட்ரோயின்ஸ் (Spidroins) எனப்படும் புரதங்கள் இருக்கும். சிலந்தி இதை வெளியே உமிழும்போது, அது காற்றில் பட்டு நொடிப் பொழுதில் திரவத்திலிருந்து திடமான நூலாக மாறுகிறது.

இந்த இழையின் ரகசியம் அதன் உட்புற அமைப்பில் (Micro-structure) உள்ளது. இதில் படிகப் பகுதிகள் (Crystalline regions) மற்றும் நெகிழ்வுப் பகுதிகள் (Amorphous regions) என இரண்டு வகை அமைப்புகள் மாறி மாறி அமைந்துள்ளன. படிகப் பகுதிகள் உறுதியான செங்கற்களைப் போல செயல்பட்டு இழைக்கு மிக அதிக வலிமையைத் (Tensile Strength) தருகின்றன. நெகிழ்வுப் பகுதிகள் ஸ்பிரிங் அல்லது ரப்பர் பேண்ட் போல நெகிழ்ந்து கொடுக்கின்றன (Elasticity). ஒரு வண்டு வேகமாக வந்து வலையில் மோதும் போது, அந்த அதிர்வை முழுமையாக உள்வாங்கி (Energy Absorption) இழை அறுந்துவிடாமல் பாதுகாக்க இந்த இரண்டு பகுதிகளும் உதவுகின்றன.

எடைக்கு எடை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால், சிலந்தி வலை இழை நாம் கட்டடங்களுக்குப் பயன்படுத்தும் உயர்தர ஸ்டீலை (High-grade Steel) விட 5 மடங்கு அதிக வலிமை கொண்டது. மேலும், புல்லட் புரூஃப் ஜாக்கெட்டுகள் செய்யப் பயன்படும் கெவ்லார் (Kevlar) இழைகளை விட இது அதிக இழுவிசையைத் தாங்கும் மீள்தன்மை கொண்டது. ஒரு பென்சில் தடிமனுக்கு சிலந்தி வலையை ஒரு கயிறாகத் திரித்தால், நடுவானில் பறந்து வரும் ஒரு பிரம்மாண்டமான போயிங் 747 பயணிகள் விமானத்தைக் கூட காற்றில் அப்படியே பிடித்து நிறுத்திவிட முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் கணக்கிட்டுள்ளனர்.

சிலந்தி இழைகளில் சாக்ரிஃபிஷியல் பாண்ட்ஸ் (Sacrificial Bonds) எனப்படும் தற்காலிக வேதிப் பிணைப்புகள் உள்ளன. பலத்த காற்று அல்லது பெரிய பூச்சிகள் மோதும் போது, இழை மொத்தமாக அறுந்து போகாமல் இந்தச் சிறு பிணைப்புகள் மட்டும் உடைந்து அழுத்தத்தைத் தாங்கிக்கொள்ளும். அழுத்தம் குறைந்ததும் அவை மீண்டும் தங்களைத் தாங்களே இணைத்துக் கொள்ளும் (Self-healing) சக்தி கொண்டவை.

இவ்வளவு சிக்கலான கட்டமைப்பு இயக்கவியல் (Structural Mechanics) மற்றும் பொருள் அறிவியல் (Material Science) ஒரு சிறு பூச்சியின் உடலில் இயற்கையாகவே அமைந்திருப்பது உண்மையிலேயே ஓர் இயற்கை விந்தை. இந்த நுட்பமான வடிவமைப்பைக் காணும்போது, அனைத்தையும் படைத்து ஒழுங்குபடுத்திய இறைவனின் அளப்பரிய ஆற்றலையும் ஞானத்தையும் நாம் எண்ணி வியக்கிறோம்.