Jaietako ipurtargia
2005/07/03 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia
Jaietan gehien hedatu direnak lepoaren edo buruaren inguruan jartzen diren hodi malguak badira ere, itxura eta kolore askotakoak daude, eta ez dira jaiak alaitzeko soilik erabiltzen, noski. Askoz ere egoera serioagoetan oso lagungarriak dira, esate baterako, istripu bat gertatu dela adierazteko edota larrialdi-irteera nabarmentzeko. Nolanahi ere, baterako zein besterako erabili, gailu horiek denak kimiolumineszentzian oinarritzen dira.
Naturan badira argia sortzen duten izakiak. Ezaugarri horri biolumineszentzia deitzen zaio, eta adibide garbiena ipurtargiarena da. Itsasoan, berriz, asko dira argia igortzen duten izaki bizidunak: arraiak, zizareak, koralak, marmokak... Gaitasun horrek aspaldi bereganatu zuen gizakiaren arreta, baina, duela gutxira arte, ez da jakin nola egiten zuten lan. Zientzialariek misterioa argitu zutenean, ikusi zuten ipurtargiak gizakiak asmatutako bonbillak baino askoz ere eraginkorragoak zirela.
Ipurtargiaren sekretua
Ipurtargiak sabelaldean aparatu argi-sortzaile bat du, eta luziferina substantzia, luziferasa entzima eta airearen oxigenoa besterik ez ditu erabiltzen ditu argia lortzeko. Oxigenoa,trakean dituen hodi batzuen bidez heltzen dena aparatu berezi horretara, eta luziferasa entzimaren parte-hartzearekin, luziferina oxidatzen du. Erreakziorako behar den energia ATP molekulak ematen dio. Gero, oxidatutako luziferina berez deskonposatzen da; horrela, hasierako luziferina eta oxigenoa lortzen dira alde batetik, eta, bestetik, ATP molekulak emandako energia argitan askatzen da.
Erreakzioa guztiz eraginkorra da, horregatik ez zaio sabelaldea berotzen. Bonbillak, aldiz, ikaragarri berotzen dira; hain zuzen ere, jasotzen duten energiaren bi heren bero moduan askatzen dira, eta heren bat besterik ez da argi bihurtzen.
Ipurtargiaren bertsioa lortzeko lehenengo pausoak 1960ko hamarkadan eman zituzten. Zientzialariek bazekiten zer behar zuten: kitzikatzean argia igortzen duen molekula bat eta molekula hori kitzikatzeko energia-iturri bat. Energia-iturri asko daude aukeran: argia, beroa, elektrizitatea... Kimiolumineszentzian, erreakzio kimiko bat da energia-iturria. Energiarik galtzen ez duen erreakzio bat aurkitzea zen zailena.
Garai berean, Bell laborategietan lan egiten zuen Edwin A. Chandross gaztea kimiolumineszentzia ulertzeko saioak egiten ari zen. Haren ustean, peroxidoek zeregin garrantzitsua zuten, erreakzio kimiko batzuetan energia asko askatzeko gai baitira. Esperimentu askoren ondoren, ikusi zuen oxalil kloruroa ur oxigenatuarekin eta koloratzaile fluoreszente batekin nahasiz gero argia sortzen zela. Alabaina, Chandrossek ez zuen igarri erreakzioaren ahalmena zenbaterainokoa izan zitekeen, eta ez zuen patentatu.
Beste kimikari batzuek, berriz, azkarrago jokatu zuten, eta, Chandrossen aurkikuntzen berri izan zutenean, etekina ateratzen saiatu ziren. Bide horretatik aurrera eginez, Rauhut kimikariak erreakzioan argi dezente askatzen zuen fenil oxalato ester bat aurkitu zuen.
Argi hotza hodi batean
Gaur egun ere, kimiolumineszentzian oinarritutako produktuak sortzen dituzten enpresek erreakzio hori erabiltzen dute. Oxalato esterrak eta ur oxigenatuak erreakzionatzean, beste substantzia kimiko batzuk sortzen dituzte, eta, horiek deskonposatzen direnean, energia ugari askatzen da. Azkenik, energia horrek molekula koloratzailea kitzikatzen du; ondorioz, fluoreszentzia sortzen da.
Erreakzioa toki itxian gertatzen da, eta, berorik sortzen ez denez, umeek ere erabil dezakete. Erreakzioa martxan jartzeko, hodia edo makila okertu edo puskatu egin behar da; hartara, gai kimikoak kontaktuan jartzen dira. Argitasunak 6-7 orduz irauten du, eta koloratzailearen arabera, kolore bateko edo besteko argia igortzen da. Industrian errazen lortzen diren koloreak horia eta berdea dira; gorria eta urdina, aldiz, oso zailak dira; eta denetan zailena morea da, hiru koloratzaileren nahasketa baita.
Kolore gehiago eta politagoak lortzea alde batera utzita, kimikarien erronka nagusia eraginkortasuna hobetzea da. Izan ere, ipurtargiaren erreakzio entzimatikoan baino askoz ere pauso gehiago ematen dira kimiolumineszentzian, eta, beraz, ez da haren eraginkortasun-mailara iritsi. Nonbait, natura kimika baino ahaltsuagoa da oraindik
7K-n argitaratua.
