Les "esponges de vidre" tenen un esquelet de sílice sorprenent: els seus espícules gegants es comporten millor que qualsevol fibra òptica actual. Un equip científic internacional, amb participació del CEAB-CSIC, investiga per entendre quines característiques expliquen el fenomen i poder aplicar aquest coneixement en la nova generació d'ordinadors i fibres òptiques.

Esponges de cristall.L'any 2001, durant una campanya oceanogràfica a Hawaii, es va descobrir una extensa població d'una esponja marina, científicament coneguda com Sericilophus hawaiicus o, popularment, "esponges de vidre", per la sílice que forma el seu esquelet. Aquest tipus d'esponges es pot trobar entre els 350 i 450 metres de profunditat.

L'equip descobridor, amb científics d'USA, Canadà i Espanya, va estar realitzant diversos treballs d'experimentació en viu, emprant un submarí oceanogràfic (PISCES V) de la Universitat de Hawaii. Entre els seus membres hi havia el Dr. Manuel Maldonado del Centre d'Estudis Avançats de Blanes (CEAB) del CSIC, qui va recollir mostres de les esponges que hi vivien per a futures investigacions sobre les propietats de l'esquelet d'aquestes esponges, el qual està format de sílice, el mateix material que el vidre: d'aquí el seu nom "esponges de vidre".

En la majoria de les esponges, les espícules dels esquelets mesuren entre unes poques micres i 1 mil•límetre. Però en el cas d'aquesta esponja, les espícules són molt més grans, algunes gegants, arribant a fer fins a 50 cm de llarg.

Se sap des de fa molt que la sílice té la capacitat de transmetre la llum. Però quan els investigadors van analitzar en detall les propietats de transmissió de llum de les espícules gegants, els resultats van ser sorprenents. Les espícules funcionaven com una fibra òptica extraordinàriament eficient: no només transmetien la llum sense pèrdua d'energia, sinó que durant el pas de la llum pel seu interior, es generava llum nova amb una longitud d'ona diferent de la llum que havia entrat inicialment en ella.

En aquesta esponja, les espícules són molt grans, algunes gegants, arribant fins als 50 cm de llargada

Aquesta propietat es coneix en òptica com a "capacitat de generació d'un supercontinu en la transmissió de la llum". És a dir, les espícules d'aquestes esponges no només transmeten pel seu interior tota la llum que reben sense incórrer en pèrdues apreciables, sinó que a més amplien l'espectre de longitud d'ona de la llum que han rebut, projectant en l'altre extrem llum amb un espectre ampliat.

Encara no es coneixen bé les característiques ultraestructurals de les espícules, responsables d'aquestes interessants propietats òptiques. No obstant això, explica el Dr. Maldonado, "treballem amb la hipòtesi de dues característiques que podrien explicar-ho: una, que la sílice d'aquestes esponges és isotòpicament més pura que la de les fibres òptiques i, la segona característica, la sílice d'esponges, al contrari de la de les fibres òptiques, està imbricada a nivell nanoestructural amb materials orgànics (quitina), que s'organitzen amb una microestructura interna que afavoreix la generació del supercontinu".

Els científics segueixen la investigació en el projecte PBS, donat el gran interès per comprendre el fenomen i poder incorporar aquestes propietats a les fibres òptiques actuals i fer-les més eficients.

Project PBS ( http://www.ceab.csic.es/projecte/explorant-la-produccio-biologica-de-silice-i-la-seva-aplicacio-en-ciencia-i-tecnologia/