Bu spagetti, bir yiyecek olarak değil, tıpta ve sanayide geniş kullanım alanları bulunan son derece ince materyaller, yani nanolifler, geliştirmek amacıyla üretildi.
Bitkiler tarafından fazla glikozu depolamak için üretilen nişastadan yapılan nanolifler, özellikle umut verici bir kullanım alanına sahip. Bu lifler, yüksek gözeneklilikleri sayesinde su ve nemi geçirip bakterileri dışarıda tutarak yara iyileştirmeyi hızlandıran bandajlarda, kemik yenilenmesi için iskele olarak ve ilaç taşıma uygulamalarında kullanılabilir. Ancak, bu tür nanolifler için nişastanın bitki hücrelerinden çıkarılıp saflaştırılması gerekiyor, bu da bol miktarda enerji ve su tüketimine neden oluyor.
Araştırmacılara göre, daha çevre dostu bir yöntem, nişasta açısından zengin bir malzemeden, örneğin un gibi, doğrudan nanolif üretmek. İşte bu, makarnanın temelini oluşturuyor.
Yeni yöntem: Elektrospinning
Araştırmacılar, Nanoscale Advances dergisinde yayımlanan makalelerinde, elektrospinning adı verilen bir teknik kullanarak sadece 372 nanometre (metrenin milyarda biri) genişliğinde spagetti ürettiklerini açıkladı. Bu teknik, un ve sıvı karışımının bir iğnenin ucundan elektrik yüküyle çekilmesiyle gerçekleştirildi. Çalışmayı, UCL’deki kimya yüksek lisansı sırasında Beatrice Britton yürüttü.
Araştırmanın ortak yazarı Dr. Adam Clancy (UCL Kimya) şöyle açıkladı:
“Normal spagetti yapmak için su ve unu metal deliklerden geçirirsiniz. Bizim çalışmamızda, karışımı elektrik yüküyle çektik. Yani, aslında bildiğimiz spagetti ama çok daha küçük boyutlarda.”
Araştırmacılar, dünyanın en ince makarnası olarak bilinen ve Sardinya’nın Nuoro kentinde üretilen su filindeu (Tanrı’nın İplikleri) adlı makarnaya da makalelerinde yer verdiler. Bu elle yapılan uzun makarnanın genişliği yaklaşık 400 mikron (0,4 milimetre) olarak tahmin ediliyor. Ancak yeni elektrospinning yöntemiyle üretilen spagetti, sadece 372 nanometre genişliğinde olup, bu uzun makarnadan 1.000 kat daha incedir ve bazı ışık dalga boylarından bile daha dardır.
Kullanım alanları ve gelecek araştırmalar
Bu yeni “nano makarna”, çapı 2 cm olan bir nanolif ağı oluşturdu. Ancak her bir lif o kadar ince ki görünür ışık kameraları veya mikroskoplarla net şekilde görüntülenemiyor. Liflerin genişliği, taramalı elektron mikroskobu kullanılarak ölçüldü.
Araştırmanın ortak yazarı Prof. Gareth Williams (UCL Eczacılık Fakültesi), nişastadan yapılan nanoliflerin gözeneklilikleri sayesinde yara bandajlarında ve dokuların yeniden büyümesini destekleyen iskelet yapılarında kullanılabileceğini belirtti.
Dr. Clancy ise nişastanın bol, yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir bir malzeme olması nedeniyle umut vadettiğini ifade etti:
“Saf nişasta üretmek için çok fazla işlem gerekiyor. Biz daha basit bir şekilde, un kullanarak nanolif üretilebileceğini gösterdik. Bir sonraki adım, bu ürünün özelliklerini incelemek olacaktır. Örneğin, ne kadar hızlı parçalandığını, hücrelerle nasıl etkileşime girdiğini ve büyük ölçekte üretimin mümkün olup olmadığını araştırmak istiyoruz.”
Nasıl yapıldı
Elektrospinning yöntemi, karışımın yer aldığı iğne ve karışımın biriktiği metal plakanın bir bataryanın iki kutbunu oluşturması prensibine dayanıyor. Elektrik yükü uygulandığında, karışım iğneden çekilerek metal plakaya doğru akıyor.
Saf nişasta yerine nişasta açısından zengin bir malzeme olan un kullanmak daha zor çünkü proteinin ve selülozun karışıma kattığı safsızlıklar, karışımı daha yoğun hale getirip lif oluşumunu zorlaştırıyor. Bu nedenle araştırmacılar, su yerine formik asit kullandı. Formik asit, nişastayı oluşturan büyük spiral tabakaları parçalayarak nanoliflerin temel yapı taşlarını oluşturdu. Karışım, iğneden metal plakaya doğru uçarken formik asit buharlaştı.
Araştırmacılar ayrıca, karışımı doğru kıvama getirmek için saatlerce dikkatlice ısıtıp ardından yavaşça soğutmak zorunda kaldılar.
Lider yazar Beatrice Britton çalışmayı şöyle özetledi:
“Değişkenleri ayarlayıp karışımın nasıl değiştiğini gözlemlemek çok keyifliydi. Deneme yanılma süreciyle ilerledim ve lifler oluşturmayı başardım. Adam ve Gareth’a bana her zaman yardımcı oldukları için teşekkür ederim.”
NOT: https://www.ucl.ac.uk/news/2024/nov/chemists-create-worlds-thinnest-spaghetti
Yukarıdaki siteden tercüme edilen bu haberin kaynağı aşağıdaki çalışmaya dayanmaktadır.
- Beatrice Britton, Fangyuan Zhang, David B. Anthony, Ceasar III D. L. Reyes, Michal Pawlus, Gareth R. Williams, Adam J. Clancy. Nanopasta: electrospinning nanofibers of white flour. Nanoscale Advances, 2024; DOI: 10.1039/D4NA00601A