Biyoçelik; çelik sağlamlığını ifade eder, ancak çelikten çok daha kuvvetli, esnek ve sağlıklı doku malzemelerini de karşılamaktadır. Örümcek ağının aynı boyutlara sahip çeliğe kıyasla çok daha sağlam ve dayanıklı olduğu yakın zamanda gerçekleştirilen testlerle ortaya konulmuştur. Bununla birlikte; kene, akrep gibi canlıların dokularını oluşturan parçaların muazzam dayanıklılığa sahip olması konuya vakıf herkesi şaşırtan bir gerçektir. Bilim adamları, canlıların bu olağanüstü özelliklerini taklit etmek üzere uzun zamandır hummalı bir çalışma içine girmiştir. 2003 yılında, insan genomunun klonlanmasıyla büyük bir başarı elde eden nanometrik teknolojiler takip eden senelerde devrimsel atılımlara sahne oldu. Robotik, biyoenformatik, genom düzenleme ve genetik sentezi alanlarındaki ilerlemeler, sentetik biyolojiyi asrımızın mucizeler yaratan bilimi haline getirdi.
Biyoçelik ip, ilk olarak Kanada’daki Nexia Biyoteknoloji Firması tarafından gündeme getirildi. Burada yapılan çalışmada örümceklerin ağ üretme mekanizması incelendi ve bunun birtakım proteinler sayesinde olduğu tespit edildi. Bu tespitin ardından örümcekten alınan genetik kodlar keçi DNA’sı üzerinde yapılan çalışmalar sayesinde keçilere aktarıldı. Bu sayede söz konusu trans-genetik keçilerden elde edilen sütlerde örümceklerin özel olarak ürettiği proteinler ortaya çıktı. Birtakım özel yöntemlerle sütten çıkarılan bu protein sayesinde yeni bir doku olarak biyoçelik maddesi ismi verilen yeni bir tür biyopolimer elde edildi. Elde edilen bu yeni polimer aynı kalınlıktaki çelikten 7-10 kat daha kuvvetli, kendi boyunun 20 katına kadar esneyebilme özelliğine sahip -330 santigrat dereceye kadar koruyucu olma gibi son derece üstün özelliklere sahiptir. Nexia Firması biyoçelik üretiminde öncü olmuştur. Şirket daha sonra tesislerini Pharmathen isimli firmaya devretmiştir. Nexia Firması’nın ilk laboratuvarlarında yer alan ekipmanlar, şirket iflas ettikten sonra Kanada Tarım Müzesi’ne hibe edilmiştir. Nexia’nın başlattığı biyogenetik alanındaki bu çalışmalar birçok şirket tarafından devam ettirilmekle birlikte bu çalışamaya yönelik laboratuvar deneyleri Utah Devlet Üniversitesinde kapsamlı bir şekilde devam ettirilmektedir. Profesör Randy Lewis yönetimindeki laboratuvarda 30 örümcek çiftliği sık sık medyanın ilgi odağı olmuştur.
Biyoçelik olarak bilinen biyopolimer, çözünebilirliği ve organik olması yönüyle yeni nesil cerrahi ekipmanlar içerisinde büyük bir umut kaynağı olarak görülmeltedir. Biyoçeliğin önde gelen ürün olarak yer aldığı sentetik biyoloji dünyası sunduğu makro borsa değeri sayesinde Peter Thiel, Eric Schmidt, Marc Andreessen, Max Levchin ve Jerry Yang ve daha birçok teknoloji devinin büyük yatırımlar yaptığı bir alan olmuştur. Bu alanda yapılan yatırımların 1 milayar doları bulduğu tahmin edilmektedir. Bolt firması tarafından üretilen biyoçelik materyali ipek ve petrol bazlı ürün olan polyestere göre çok daha ekonomik ve ergonomik özelliklere sahiptir. Hem yumuşaklığı hem esnekliği hem de dayanıklılığı bakımından ipek, elastik, likra ve polyestere göre hayli ileri özellikler sunmaktadır. Bolt’un CEO’su Dan Widmaier, biyoçelikteki bu başarıyı “Materyalde yeni bir çağ başlıyor. Bu materyaller dünyayı değiştirecek devasa potansiyele sahip.” sözleriyle ifade etmiştir.
Bolt firmasının en yakın rakibi olan Amsilk firması, ayakkabı, uçak dış kaplama materyali alanında iddialı üretimleriyle öne çıkıyor. Yine tanınmış bir diğer firma olan ecovative, mobilya ve ambalaj malzemeleriyle sektörde hızlı bir yükseliş trendi yakalamış durumda. Firmanın ürettiği malzemelerin başarı ve kalitesi Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı yetkililerinin dikkatini çekmiş ve Savunma Bakanlığı mobilya ekipmanlarını yenilemesi için şirketle bir ön kontrat imzalamıştır.
Biyoçelik materyalinin teknik özelliklerine ayrıntılı olarak değerlendirecek olursak şunları görürüz:
Biyoçelik, yüzde yüz organik liflerden oluşan yeni bir biyopolimer türüdür. Biyoçelik, neme karşı duyarlılığı, esnekliği, sağlamlığı, insan teni ve doğayla uyumlu yüksek çözünürlüğü (%100) bakımından mevcut tüm materyallerden üstündür. Bütün bu özelliklerinin yanında şimdiye kadar üretilen tüm emsallerine göre (%30) daha hafiftir.
Biyoçelik sağlamlığı bakımından somutlaştırılacak olursa bir kalem kalınlığındaki biyoçelik materyali, 380 ton ağırlığındaki Jumbo Jet Boeing 747’yi kaldırabilmektedir.
Biyoçelik materyalinden üretilen kumaş, nefes alabilirliği dolayısıyla termal özeliğe sahip, nem tutmayan ve mikropların barınmasına imkan vermediği için anti bakteriyeldir. Biyoçelik, yüzde yüz organik özelliğe sahip olduğu için aynı zamanda anti alerjen bir materyaldir.
Biyoçelik materyalden üretilen tüm ürünler çevreci ve doğa dostu çevreler tarafından büyük bir umut kaynağı olarak görülmektedir. Bu umudun sebebi ise biyoçelik materyalinin düşük karbon ayakizi ve yüzde yüz çözünebilir olmasıdır. Bu materyal, petrol bazlı yahut nesli tükenen hayvanlardan elde edilen materyallere göre daha uzun ömürlü ve her bakımdan daha sağlıklıdır.

Almanya merkezli AMS firması, ileri biyoteknolojik metodlarla ürettikleri biyopolimerleri başlıca şu alanlarda aktif olarak kullanmaktadır:
Tekstil: Doğal elyaf bazlı ve sentetik ürünleri geride bırakan yüksek dayanıklılığa sahip Spor kıyafet üretiminde
Ayakkabı: Hız ve dayanıklılığı artıran spor ve her türlü performans ayakkabı üretiminde
Otomotiv: Üstün özelliklere sahip birinci sınıf iç döşeme ve diğer araç içi ekipmanlarda
Ev dekorasyonu ve mobilyacılıkta: Yeni nesil, yüksel dayanıklılığa sahip mobilya üretiminde
Medikal ürünler: Gündelik hayatı kolaylaştıran protezlerde ve cerrahi ekipmanların tasarımında

Kaynakça:

https://en.wikipedia.org/wiki/BioSteel
http://www.fortuneturkey.com/sentetik-dnanin-yukselisi-45006
https://www.amsilk.com/industries/biosteel-fibers/

Yazar: Erdal Uğur

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here