Teknolojinin hızla ilerlediği günümüzde, bilim insanları çevremizdeki kaynakları yenilikçi yollarla kullanmanın peşinde. Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden bilim insanları, ilk bakışta alerjilere neden olan bir etken olarak görülen poleni, sürdürülebilir malzemeler üretmek için kullanılabilecek devrim niteliğinde bir kaynak olarak keşfetti. Bu buluş, kağıt ve sünger üretiminde devrim yaratabilir.
Polenin, bitkilerin üreme hücresini içeren mikroskobik tanecikler olduğu biliniyor. Ancak bu araştırmada, polenlerin sadece tozlaşma veya böcekler için besin kaynağı olmanın ötesinde, muazzam bir potansiyele sahip olduğu ortaya konuyor. Bilim insanları, polenin "bitki dünyasının elması" olarak da adlandırılan, olağanüstü dayanıklı dış kabuğunu işleyerek, onu jöle kıvamına getirmeyi başardı. Bu yeni keşfedilen mikrojelle, çevre dostu kağıt, film ve sünger gibi çeşitli malzemeler üretilebilecek.
Polenin bu yeni kullanım alanı, birçok kişinin algısını değiştirecek nitelikte. Çoğu insan için polen, ya alerji tetikleyicisi ya da işe yaramaz bir toz yığını. Ancak bilim insanları, polenin doğru tekniklerle işlendiğinde ne kadar değerli bir malzeme olabileceğini gösteriyor. Hatta başka bir araştırma grubu, oyulmuş polen kabuklarını ilaçları göz, akciğer ve mide gibi organlara taşıyacak koruyucu araçlar olarak kullanmayı hedefliyor.
Polenle çalışmaya başlamak için öncelikle taneciklerin etrafındaki yapışkan kaplama çıkarılıyor. Bu işlem, ilaç taşıma araçları için boş kapsüller oluşturmada ilk adımı oluşturuyor. Ancak polenin sporopollenin adı verilen biyopolimerden oluşan ve neredeyse aşılamaz görünen dış kabuğu, uzun yıllar araştırmacıları zorlamış ve kullanımını sınırlamıştı. 2020 yılında yapılan bir çalışmada, polen taneciklerinin 80 derece Celsius'ta (176 Fahrenheit) potasyum hidroksit gibi alkali bir çözeltide bekletilmesinin, yüzey kimyasını önemli ölçüde değiştirebildiği ve su tutma kapasitesini artırdığı ortaya kondu.
Bu işlemin ardından polen, oyun hamuru kadar esnek hale geliyor. Tedaviden önce sert ve tepkimeye girmeyen tanecikler, tedavi sonrası yumuşayarak birbirlerine kolayca yapışabiliyor ve daha karmaşık yapılar oluşturabiliyor. Bu özellik, polenin birçok alanda kullanılabilmesinin önünü açıyor.
Düz bir kalıba dökülüp kurutulduğunda, polen mikrojeli, son kalınlığına bağlı olarak kağıt veya film haline geliyor. Bu malzemeler hem güçlü hem de esnek. Ayrıca pH ve nem gibi dış etkenlere duyarlılık gösteriyor. Alkali çözeltiye maruz kaldığında polenin polimerleri daha hidrofilik (suyu seven) hale geliyor ve bu sayede jel, koşullara bağlı olarak suyu emerek veya dışarı atarak şişip büzülebiliyor.
Araştırmacılara göre, bu özelliklerin bir araya gelmesi, polen bazlı filmleri birçok gelecek uygulaması için uygun hale getiriyor. Bunlar arasında, çevresel değişimleri algılayıp tepki verebilen akıllı aktüatörler, kalp sinyallerini izleyebilen giyilebilir sağlık takip cihazları ve daha fazlası bulunuyor. Polenlerin doğal UV koruması sayesinde, perovksit güneş pilleri ve diğer optoelektronik cihazlarda kullanılan fotonik olarak aktif yüzeylerin yerini alabilme potansiyeli de bulunuyor.
Ayrıca, polenden yapılan kağıdın üzerine baskı yapılabildiği de gösterildi. Bu, yazma, baskı ve paketleme için geleneksel kağıda sürdürülebilir bir alternatif olabilir. Geleneksel kağıt üretimi ağaçları yok ediyor ve oldukça fazla kaynak gerektiriyor; her bir sayfa için yaklaşık 13 litre su kullanılıyor. Oysa polenden kağıt üretimi, sadece birkaç basit adımdan oluşuyor. Mürekkep, basit bir alkali çözelti ile yıkanarak çıkarılabiliyor ve bu sayede kağıt yeniden kullanılabilir hale geliyor.
Bununla birlikte, dondurularak kurutulmuş polen mikrojeli, gözenekli süngerler oluşturuyor. Bu süngerler, doku mühendisliği için iskele olarak kullanılabileceği gibi, kanamayı durdurmak veya petrol sızıntılarını emmek için de değerlendirilebilir.
Araştırmacılar genellikle ayçiçeği ve kamelya polenleriyle çalışıyor ve bunları uygun fiyatlı bir arı poleni karışımı olarak temin ediyorlar. Ancak kullanılan alkali hidroliz yönteminin, geniş bir bitki türü yelpazesiyle uyumlu olacağı belirtiliyor. Polen, doğada bol miktarda bulunuyor; örneğin, yaygın bir ayçiçeği çiçeği, her yaz 25.000 ila 67.000 arasında polen taneciği üretiyor. Ayrıca, ticari kovanlardaki arılardan kolayca toplamak da mümkün.
Polen bazlı ürünlerin piyasaya ulaşması için henüz yol kat etmesi gerektiği belirtiliyor. Ancak bu sürecin en önemli noktası, olası zorlukları öngörmek ve sürdürülebilir çözümler geliştirmek. Deniz kabuklarından elde edilen kitin veya ağaçlardan elde edilen selüloz gibi diğer biyomalzemelerin aksine, polen kullanımı çok daha az kaynak yoğun. Araştırmacılar, bu yöntemle "bitkiye zarar vermediklerini, hatta çiçekleri bile koparmadıklarını" vurguluyor.
