L’any 2001, en una campanya oceanogràfica a Hawaii, es va descobrir una extensa població d’una esponja marina que s’estenia entre els 350 i 450 metres de profunditat. En aquest rang de profunditats un equip internacional, format per investigadors dels Estats Units, Canadà i Espanya, va estar realitzant diversos treballs d’experimentació en viu utilitzant un submarí oceanogràfic de la Universitat de Hawaii. Entre els membres de l’equip hi havia el Dr. Manuel Maldonado del Centre d’Estudis Avançats de Blanes.
El seu treball en l’expedició va consistir en recollir mostres de les esponges que hi vivien per a futures investigacions sobre les propietats del seu esquelet. L’esquelet de les esponges està constituït per espícules, unes petites estructures microscòpiques de naturalesa inorgànica, amb formes i disposicions extremadament diverses segons l’espècie. L’esquelet de les esponges pot estar format per espícules silíciques o calcàries o bé per fibres d’un material conegut amb el nom d’espongina.
Les espícules de les esponges d’aqueta gran població trobada a les profunditats de Hawaii estan fetes de silici, exactament el mateix material que s’usa pels vidres de les finestres. En aquest cas, però, mentre que en la majoria d’esponges les espícules mesuren entre unes poques micres i 1 mm, algunes de les d’aquesta esponja eren gegants, arribant a fer el mig metre de longitud. Des de l’antiguitat, es coneix que el vidre i, per tant, el silici té la capacitat per transmetre la llum. Però la sorpresa va arribar quan es van analitzar en detall les propietats de transmissió de llum de les espícules gegants recentment descobertes.
Els experiments mostren que les espícules gegants funcionen com una fibra òptica extraordinàriament eficient, és a dir, no només transmeten la llum sense perdre energia pel camí, sinó que durant el pas de la llum per l’interior de l’espícula es generava llum nova, amb una longitud d’ona diferent a la que s’havia projectat inicialment sobre ella. Aquesta propietat es coneix en òptica per la “capacitat de generació d’un supercontinu en la transmissió de llum”.
Per entendre’ns, tot i que no tinguem grans coneixements de física òptica, això vol dir que les espícules d’aquestes esponges no només transmeten pel seu interior tota la llum que reben sense tenir pèrdues apreciables, sinó que a més amplien l’espectre de longitud d’ona de la llum que han rebut. Aquesta llum sortint la projecten en l’altre extrem amb un espectre ampliat. Resumint, podríem afirma que l’aplicació d’aquesta característica a la fibra òptica que tots tenim a casa la faria extraordinàriament eficient i donaria lloc a una nova generació d’ordinadors.
Encara no es coneixen en detall les característiques que atorguen a les espícules aquestes interessants propietats òptiques, des del CEAB i des d’altres centres de recerca del món segueixen treballant amb interès per avançar en la comprensió del fenomen, fins que sigui possible incorporar-les a les fibres òptiques domèstiques i de l’àmbit industrial i revolucionar el sector.
Ara, el grup de recerca de Ecobiologia i biotecnologia d’esponges, format per l’equip del Dr. Manuel Maldonado, està treballant en les hipòtesis que puguin explicar la capacitat òptica natural de les espícules. Treballen en dues hipòtesis, una en la qual es preveu que el silici que seleccionen les esponges per sintetitzar les seves espícules és molt més pur que en les fibres òptiques fabricades actualment. I, per altra banda, una segona hipòtesis en la qual l’estructura en si està imbricada a nivell nanoestructural amb altres materials orgànics, com la quitina, que donarien lloc a una microestructura interna que afavoreix la generació del supercontinu.
Programa emès el 18 de maig del 2018