De ce bumbacul se găsește în toate? - Michael R. Stiff

Vezi lecția completă: https://ed.ted.com/lessons/why-is-cotton-in-everything-michael-r-stiff

Cu secole în urmă incașii au creat armuri ingenioase, ce puteau proteja războinicii împotriva celor mai cumplite atacuri. Aceste structuri rezistente nu erau făcute din fier sau oțel, dar mai curând din ceva neașteptat de moale: bumbac. În prezent bumbacul e utilizat pentru a face totul de la stofă, la valută, scutece și plase de pescuit.
Michael R. Stiff explorează știința a ceea ce face bumbacul atât de multifuncțional.

Lecție de Michael R. Stiff, regie de WOW-HOW Studio.

Cu secole în urmă, incașii au creat
armuri ingenioase

ce se puteau îndoi sub loviturile
sulițelor și buzduganelor ascuțite,

protejând războinicii
de cele mai cumplite atacuri.

Aceste structuri rezistente
nu erau făcute din fier sau oțel,

ci mai curând din ceva
foarte moale: bumbac.

Aceste cuverturi cu țesătură groasă
și stratificate din bumbac

puteau distribui energia unei lovituri
pe o suprafață mare,

protejându-i pe războinici
fără le limiteze mobilitatea.

Aceste trăsături aparent contradictorii –

puterea și flexibilitatea,
moliciunea și durabilitatea –

își au rădăcinile în biologia complexă
a fibrei de bumbac aproape invizibile.

Aceste fibre își încep viața
adânc în interiorul florii de bumbac,

pe suprafața unei sămânţe.

Până la 16.000 de fibre
vor acoperi o singură sămânță,

umflându-se la suprafața sămânței
ca un balon de apă în miniatură.

Fiecare fibră de bumbac,
indiferent cât de mare crește,

e compusă dintr-o singură celulă.

Acea celulă are mai multe straturi
de perete celular.

După câteva zile, primul strat,

numit perete celular primar,

se întărește și împinge creșterea
celulei într-o singură direcție

și cauzează alungirea fibrei.

Fibra va crește rapid aproximativ 16 zile.

Apoi începe etapa următoare:
întărirea peretelui celular.

Face asta producând
mai multă celuloză carbohidrată.

Celuloza va reprezenta 34%
din peretele celular în această etapă

și va crește rapid.

Această nouă creștere
fortifică peretele celular,

realizându-se împotriva structurii
existente a peretelui.

Peretele întărit e mai rigid,
limitând o creștere ulterioară.

Asta înseamnă că dacă fibra
își remodelează pereții prea devreme,

ea va fi scurtă

și va face stofa aspră și slabă.

Dar dacă întărirea peretelui celular
începe prea târziu,

peretele nu va fi destul de rezistent –

producând fibre ce sunt prea slabe
pentru a împiedica destrămarea stofelor.

În condiții de creștere ideală –

cu temperatura, apa, îngrășămintele,
pesticidele și lumina potrivite –

o fibră de bumbac poate crește
până la 3,6 centimetri lungime,

având doar 25 de micrometri grosime.

Fibrele lungi și fine
se pot înfășura una în jurul alteia

mai bine decât fibrele scurte,
mai puțin fine,

însemnând că fibrele lungi și fine
realizează filamente mai rezistente

ce formează o stofă rezistentă.

Bumbacul cu aceste calități
avea diverse întrebuințări –

de la stofe moi
la bancnota dolarului american,

ce reprezenta 75% bumbac.

Următoarea etapă crucială
a creșterii fibrei de bumbac

începe odată cu formarea
peretelui celular secundar

prin depozitarea unei mari cantități
de celuloză în acest strat.

Celuloza va reprezenta
peste 90% din greutatea fibrei.

Cu cât mai multă celuloză e depozitată,

cu atât mai dens devine al doilea strat –

determinând rezistența fibrei finale.

Această etapă e importantă
pentru crearea unui material durabil,

să zicem, pentru un tricou.

Capacitatea hainelor de a rezista
anilor de spălare și purtare

e determinată de densitatea
celui de-al doilea perete celular.

Pe de altă parte,

moliciunea sa e influențată mult
de lungimea fibrei,

stabilită odată cu remodelarea
primului strat al peretelui.

În fine, după aproape 50 de zile,
fibra își finalizează creșterea.

Materia vie din celulă dispare,

lăsând în urmă doar celuloza.

Păstăile de semințe ale bumbacului uscat
sau capsula ce înconjoară fibrele, crapă,

dezvăluind o explozie de câteva mii
de celule de fibre pufoase.

Fibrele ca firul pe care îl vedem –
mai subțire decât firul de păr uman –

sunt resturile acelor pereți denși
și uscați de celuloză.

Zeci de mii de aceste fibre
răsucite în filamente

vor intra în compoziția stofei,
filtrelor de cafea, scutecelor

și plaselor de pescuit.

Şi cu ajutorul științei moderne,

bumbacul ar putea fi în curând mai moale,
mai rezistent și mai elastic ca niciodată,

întrucât cercetătorii studiază
cum să optimizeze creșterea sa

folosindu-se de nutrienți,
condiții meteorologice și genetică.