Nhật chế tạo thành công dây đàn violin từ tơ nhện

Giáo sư Shigeyoshi Osaki thuộc Trường Đại học Y khoa Nara, tỉnh Nara, Nhật Bản, vừa tạo ra dây đàn violin từ một vật liệu quen thuộc trong tự nhiên nhưng hiếm khi xuất hiện trong chế tác nhạc cụ. Vật liệu đặc biệt ấy là tơ của nhện tơ vàng Nephila maculata, loài nhện nổi tiếng với những sợi tơ óng ánh, bền chắc và có khả năng chịu tác động đáng kể. Thành quả này được xem là loại dây đàn violin đầu tiên trên thế giới chế tạo từ tơ nhện, mở ra hướng tiếp cận khác cho một lĩnh vực vốn gắn với nhiều vật liệu truyền thống. Để có đủ nguyên liệu, Giáo sư Osaki đã thu thập những sợi tơ dài khoảng 1m từ hơn 300 con nhện khác nhau, trong đó có Nephila maculata và Argiope amoena. Những con nhện này được ông nuôi tại nhà cũng như trong phòng thí nghiệm, giúp quá trình lấy tơ diễn ra chủ động và phù hợp với yêu cầu nghiên cứu. Công việc đòi hỏi sự kiên nhẫn đặc biệt, bởi từng sợi tơ mảnh phải được thu gom, lựa chọn, sắp xếp trước khi trở thành thành phần của dây đàn. Sau hai năm làm việc miệt mài, nhà khoa học Nhật Bản đã chế tạo thành công ba sợi dây đàn violin từ nguồn tơ thu được. Mỗi sợi dây cần khoảng 10.000 sợi tơ nhện, cho thấy quy mô công việc lớn hơn nhiều so với hình dung thông thường về một dây đàn mảnh. Hàng nghìn sợi tơ được kết hợp cẩn thận để tạo thành cấu trúc đủ bền, đồng thời vẫn giữ những đặc tính cơ học vốn có của vật liệu tự nhiên này. Theo Giáo sư Osaki, dây đàn làm từ tơ nhện tạo ra âm thanh êm ái và sâu hơn so với những loại dây đàn thông thường. Nhận xét này liên quan trực tiếp đến trải nghiệm âm thanh khi dây rung, dù bài thử nghiệm không đưa ra các con số cụ thể để đo mức khác biệt. Với người chơi violin, thay đổi về độ mềm mại và chiều sâu âm thanh có thể tạo thêm lựa chọn trong việc tìm kiếm chất giọng phù hợp cho nhạc cụ. Giáo sư Osaki là chuyên gia nghiên cứu polime sinh học, đồng thời đã dành hơn 30 năm tìm hiểu các đặc tính của tơ nhện. Quãng thời gian nghiên cứu kéo dài giúp ông tích lũy hiểu biết về cấu trúc, độ bền và khả năng ứng dụng của loại sợi do nhện tạo ra. Từ góc nhìn của ông, tơ nhện xứng đáng được gọi là “sợi của tương lai” nhờ độ đàn hồi cực lớn, cùng khả năng kháng nhiệt và tia cực tím cao. Những đặc tính ấy khiến tơ nhện trở thành đối tượng hấp dẫn trong nghiên cứu vật liệu sinh học, dù việc thu gom với số lượng lớn luôn đòi hỏi nhiều công sức. Sợi tơ vừa có thể kéo giãn đáng kể, vừa duy trì độ bền trong những điều kiện mà nhiều vật liệu tự nhiên khác khó đáp ứng. Khi được đưa vào dây đàn, các ưu điểm cơ học này được kỳ vọng góp phần tạo nên sự khác biệt về độ rung và chất lượng âm thanh. Trước thành công với dây violin, cách đây bốn năm, Giáo sư Osaki từng thử nghiệm một sợi dây làm từ tơ nhện có đường kính 3mm. Sợi dây đó có sức bền đủ để treo một người nặng tới 66kg, một kết quả cho thấy khả năng chịu lực đáng chú ý của vật liệu. Thử nghiệm trước cung cấp thêm cơ sở để ông tiếp tục theo đuổi việc biến tơ nhện thành những sản phẩm có kích thước nhỏ hơn nhưng yêu cầu tính năng tinh tế hơn. Dây đàn violin mới vì thế không chỉ là một sản phẩm lạ mắt, mà còn thể hiện nỗ lực kéo dài nhiều thập kỷ nhằm khai thác tiềm năng của polime sinh học. Từ hơn 300 con nhện, khoảng 10.000 sợi tơ cho mỗi dây và hai năm chế tạo, công trình đã đưa vật liệu tự nhiên vào một không gian vốn đề cao âm thanh, độ chính xác và cảm xúc. Thành quả của Giáo sư Shigeyoshi Osaki cho thấy tơ nhện vẫn còn nhiều khả năng ứng dụng đáng chú ý, từ nghiên cứu vật liệu đến những nhạc cụ tạo nên âm thanh khác biệt.