Ngà voi nhân tạo – Giải pháp bảo vệ loài voi khỏi nguy cơ tuyệt chủng

Vào cuối những năm 1970, có tới hơn 1,3 triệu con voi hoang dã sinh sống trên khắp châu Phi song hiện nay con số này đã giảm mạnh, chỉ còn khoảng 450.000 con. Trong đó, ít nhất 20.000 con voi châu Phi vẫn bị giết trái phép mỗi năm để lấy ngà. 

Năm 1989, Công ước quốc tế về buôn bán các loài động, thực vật hoang dã có nguy cơ tuyệt chủng (CITES) đã cấm các hoạt động buôn bán ngà voi quốc tế, nhưng quần thể voi vẫn bị giết hại. Nhu cầu gia tăng từ các thị trường châu Á và châu Phi cũng là nguyên nhân chính khiến cho việc bảo vệ các loài voi ở khu vực này trở nên khó khăn hơn.

Không chỉ có loài voi gặp nguy hiểm. Đầu năm nay, Chính phủ Anh đã công bố kế hoạch mở rộng Đạo luật Ngà năm 2018 cho các loài động vật và sinh vật biển khác. Ngoài ngà voi, đạo luật cũng sẽ cấm hoạt động buôn bán ngà và răng của cá voi sát thủ, hà mã, hải mã, kỳ lân biển và cá nhà táng.
Tuy nhiên, tín hiệu tốt là thị trường mới đang hé mở cho ngà voi nhân tạo, cũng như các vật liệu giống ngà voi từ thực vật.

Ngà voi 3D

Ngà voi, còn được gọi là "vàng trắng", là một trong những mặt hàng toàn cầu có giá trị và được săn lùng nhiều nhất trong lịch sử. Ngà voi là một chất liệu xa xỉ, được dùng làm đồ trang sức, vũ khí, nhạc cụ và những bức tượng nhỏ. Ngà voi có những đặc tính vượt trội - đẹp, bền, dễ chạm khắc mà vẫn giữ được độ sáng bóng cao.  

Nhà sinh vật học tiến hóa Fritz Vollrath cho rằng dù không ủng hộ việc buôn bán ngà voi, nhưng chúng ta cũng phải thừa nhận đặc tính vượt trội của của ngà voi. “Mặc dù chúng ta cần đề phòng việc ngà voi trở thành một mặt hàng buôn bán. Nhưng không thể phủ nhận đặc tính vật liệu của ngà voi. Nó có một cảm giác nhất định, khác với nhựa. Có điều gì đó rất đặc biệt ở ngà voi”, ông nhấn mạnh.

Trong nỗ lực tạo ra vật liệu thay thế tổng hợp, bà Thaddäa Rath cùng với nhóm nghiên cứu tại Đại học Vienna (Áo) đang tạo ra một loại ngà voi công nghệ cao thay thế có tên là "Digory". 

Digory được tạo ra bằng cách sử dụng nhựa tổng hợp và các hạt canxi photphat in 3D từng lớp thành hình dạng mong muốn.

Bà Rath và nhóm nghiên cứu đang tìm cách mô phỏng các đặc tính quang học và thẩm mỹ của ngà voi trong khi đạt được độ bền và mật độ tương tự. Ngoài ra, họ muốn mô phỏng cấu trúc hình ảnh bên trong ngà voi gọi là đường Schreger, tương tự như gỗ.

Tuy nhiên, bà Rath nhận thấy có rất nhiều thách thức khi thương mại hóa Digory. Mặc dù mô phỏng các đặc tính của ngà voi nhưng cấu trúc hóa học của Digory lại không giống ngà voi thật, và cũng không giống ngà voi tổng hợp của nhóm các nhà khoa học Max Planck ở Đức tạo ra vào năm 2019.

Ngà voi tổng hợp

Bằng cách sử dụng chế phẩm gốc phốt phát, Dieter Fischer, Sarah Parks và Jochen Mannhart đã cố gắng tái tạo đặc tính hóa học của ngà voi thật. Với phương pháp này, họ cho rằng rất khó để phân biệt giữa ngà thật và phiên bản nhân tạo.

Các nhà nghiên cứu đã trộn các hạt từ khoáng chất sinh học gọi là hydroxylapatite thành gelatine hòa tan, được hình thành từ collagen - thành phần hữu cơ của ngà voi. Ông Jochen Mannhart giải thích:

“Điều chúng tôi không cố gắng tái tạo là cấu trúc vi mô của ngà, bởi các đặc tính như cảm giác chạm và độ bám không phụ thuộc vào cấu trúc nano”.

Ý tưởng tạo ra ngà voi tổng hợp xuất phát từ mong muốn thay thế lớp phủ ngà voi trên phím đàn piano. Khi nhận ra tiềm năng của phương pháp mới, tham vọng của nhóm ngày càng lớn và vật liệu này đang được thương mại hóa dưới sự quản lý của Công ty Ivortec. 

“Động lực thay đổi theo thời gian từ phím đàn piano sang thay thế nhựa và giải quyết vấn đề vi nhựa. Đây là vật liệu xanh, có thể phân hủy sinh học và không tiêu tốn nhiều tài nguyên như nhựa”, ông Mannhart cho biết thêm.

Ngà thực vật

Trên một gian hàng ở chợ St Alban ở Anh, ông Alison Williams vui mừng khi cửa hàng kinh doanh đồ trang sức The Happy Elephant ngày càng phát triển mạnh mẽ kể từ khi ra mắt vào năm 2020. Điều đặc biệt của gian hàng này đó là đồ trang sức được tạo ra bằng tagua - còn được gọi là ngà thực vật.

Vào cuối những năm 1700, Tagua lần đầu được biết đến khi hai nhà thực vật học người Tây Ban Nha tình cờ phát hiện ra vật liệu này ở chân đồi phía đông dãy Andes. Họ đã phát hiện ra ngà thực vật tagua (tên khoa học là Phytelephas).

Loại ngà thực vật này được sử dụng rộng rãi hơn vào thế kỷ 19. Cách duy nhất để phân biệt giữa ngà voi thật và tagua là nhỏ một giọt axit sunfuric lên vật liệu. Tagua sẽ chuyển sang màu hồng trong khi ngà voi thật sẽ giữ nguyên màu trắng.

Trong một năm, một cây cọ tagua có thể sản xuất ra nhiều ngà thực vật bằng số lượng ngà trung bình của một con voi châu Phi trong suốt cuộc đời.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, ngà voi là một vật liệu khó có thể thay thế.  Ông Mannhart trích dẫn ví dụ về truyền thống con dấu Hanko của Nhật Bản: "Ở Nhật Bản, người ta thường không ký tay mà sử dụng con dấu làm từ ngà voi để ghi tên mình khi ký các văn bản. Ban đầu, chúng tôi nghĩ đây là một thị trường tuyệt vời. Nhưng đồng nghiệp người Nhật ở Stuttgart cho rằng việc tiếp tục sử dụng ngà voi thật có tầm quan trọng lớn về mặt văn hóa”.

Trong khi Nhật Bản là một trong những thị trường ngà voi hợp pháp lớn nhất thế giới, một nghiên cứu gần đây lại cho thấy nhu cầu hiện nay chỉ bằng một phần nhỏ so với trước đây. 

Mặc dù vậy, những hạn chế đó không ngăn cản các nhà khoa học cố gắng tìm kiếm giải pháp thay thế cho ngà voi thật. Ngà voi nhân tạo đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo tồn loài voi hoang dã. Bằng cách tạo ra các giải pháp thay thế ngà voi với độ bền và hình thức đẹp, ngà voi nhân tạo đã hạn chế hoạt động săn bắt voi tự nhiên để lấy ngà, giúp bảo tồn quần thể voi và giảm nguy cơ tuyệt chủng của loài động vật hoang dã này.