Tương lai của tơ lụa nằm ở việc gìn giữ cốt lõi của nó

Thi Quynh Trang Tran

Faculty of International Business and Economics, VNU University of Economics and Business, Vietnam National University, Hanoi 100000, Vietnam

*Contact: 22051252@vnu.edu.vn

© Silkworm Larvae by Fastily at English Wikipedia

Tơ lụa là một kiệt tác kỹ thuật phi thường của tự nhiên. Được tạo ra bởi các loài chân đốt như tằm và nhện, tơ lụa kết hợp đồng thời độ bền vượt trội, tính linh hoạt, khả năng tương thích sinh học và khả năng phân hủy sinh học trong cùng một vật liệu (Vollrath & Knight, 2001; Shao & Vollrath, 2002). Các nhà khoa học cho rằng những đặc tính này bắt nguồn từ cấu trúc phân cấp phức tạp của tơ lụa: các vùng tinh thể có trật tự cao đan xen với những vùng vô định hình ở cấp độ nano. Trải qua hàng trăm triệu năm tiến hóa, tự nhiên đã tinh chỉnh cấu trúc ấy thành một vật liệu vừa bền chắc, nhẹ, vừa có khả năng thích nghi cao (Meyers et al., 2013).

Trong nhiều thế kỷ, con người chủ yếu gắn tơ lụa với các loại vải sang trọng. Tuy nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, tơ lụa dần được xem như một vật liệu công nghệ cao với các ứng dụng vượt xa lĩnh vực thời trang. Các nhà nghiên cứu hiện đang khám phá việc sử dụng tơ lụa trong cấy ghép y sinh, kỹ thuật mô, tạo năng lượng, bảo quản thực phẩm, cảm biến và điện tử linh hoạt. Sự quan tâm ngày càng lớn này phản ánh một nhận thức khoa học rộng hơn: có lẽ một số công nghệ tiên tiến nhất đã tồn tại sẵn trong các hệ sinh học được tiến hóa tinh luyện qua thời gian.

Tuy nhiên, nhiều kỹ thuật hiện đại dùng để biến tơ lụa thành vật liệu tiên tiến lại vô tình làm suy giảm chính những lợi thế sinh thái khiến nó trở nên hấp dẫn ngay từ đầu. Các phương pháp xử lý truyền thống thường hòa tan sợi tơ trong các dung môi mạnh như lithium bromide, hexafluoroisopropanol hoặc chất lỏng ion trước khi tái tạo chúng thành các dạng vật liệu mới. Dù hiệu quả, các quy trình này tiêu tốn lượng lớn nước, hóa chất và năng lượng trong nhiều ngày, thậm chí nhiều tuần (Rockwood et al., 2011). Quan trọng hơn, việc hòa tan tơ phá hủy phần lớn cấu trúc đa cấp tự nhiên của nó, làm suy yếu những đặc tính độc đáo mà tiến hóa đã mất hàng triệu năm để hoàn thiện (Meyers et al., 2013).

Một nghiên cứu mới của Zhou và các cộng sự đã đề xuất một hướng đi hoàn toàn khác (Zhou et al., 2026). Thay vì hòa tan tơ lụa, nhóm nghiên cứu phát triển một phương pháp nhiệt-cơ học đơn giản và nhanh chóng để hợp nhất trực tiếp các sợi tơ thành vật liệu rắn với gần như mọi hình dạng mong muốn. Quy trình này hoàn toàn không sử dụng dung môi. Nhờ bảo tồn được cấu trúc phân cấp nguyên bản của tơ, vật liệu tạo thành vẫn duy trì các tính chất cơ học vượt trội, bao gồm độ bền uốn và độ dai kéo rất cao. Đồng thời, vật liệu này còn sở hữu độ trong suốt quang học và hoạt tính quang học độc đáo trong dải terahertz, trong khi vẫn giữ được khả năng tương thích sinh học và phân hủy sinh học có thể điều chỉnh.

Điểm đột phá then chốt nằm ở cách các sợi liên kết với nhau. Dưới tác động của nhiệt và áp suất, các vùng vô định hình tự nhiên trong tơ có thể khuếch tán vào nhau và hình thành các liên kết phân tử bền vững mà không phá hủy cấu trúc tinh thể vốn có. Nói cách khác, phương pháp này vận hành cùng với thiết kế của tự nhiên thay vì tháo dỡ nó.

Thành tựu này phơi bày một nghịch lý trong tiến trình công nghệ của nhân loại (Vuong, 2025; Nguyen & Ho, 2026). Để tạo ra những vật liệu “bền vững” tiên tiến, con người thường phải phá hủy trước những cấu trúc sinh thái tinh vi mà tự nhiên đã tinh luyện qua hàng triệu năm, rồi sau đó tiêu tốn khối lượng năng lượng khổng lồ để cố gắng tái tạo chúng một cách chưa hoàn hảo. Phương pháp không dung môi mới này gợi mở một khả năng khác: có lẽ tương lai của đổi mới không nằm ở việc chinh phục tự nhiên bằng những hệ thống ngày càng nhân tạo hơn, mà nằm ở việc học đủ sự khiêm nhường để hợp tác với trí tuệ đã được tích hợp sẵn trong chính các vật liệu tự nhiên (Khuc, 2026).

References

Khuc, V. Q. (2026). Letting the land be in peace. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.10240.19207

Meyers, M. A., McKittrick, J., & Chen, P. Y. (2013). Structural biological materials: Critical mechanics–materials connections. Science, 339, 773–779. https://doi.org/10.1126/science.1220854

Nguyen, M. H., & Ho, M. T. (2026). The absurdist approach to unveiling possible paradoxical thinking for innovative socio-psychological research. MethodsX, 16, 103910. https://doi.org/10.1016/j.mex.2026.103910

Rockwood, D. N., et al. (2011). Materials fabrication from Bombyx mori silk fibroin. Nature Protocols, 6, 1612–1631. https://doi.org/10.1038/nprot.2011.379

Shao, Z., & Vollrath, F. (2002). Surprising strength of silkworm silk. Nature, 418, 741. https://doi.org/10.1038/418741a

Vollrath, F., & Knight, D. P. (2001). Liquid crystalline spinning of spider silk. Nature, 410, 541–548. https://doi.org/10.1038/35069000

Vuong, Q. H. (2025). Wild Wise Weird. AISDL. https://books.google.com/books?id=C5dDEQAAQBAJ

Zhou, Q., et al. (2026). Hierarchical materials from fused silk. Nature Sustainability. https://doi.org/10.1038/s41893-026-01821-y