חוקרים מהטכניון ומגרמניה פענחו את תהליך היווצרותן של מחטי הזכוכית. התגלית חושפת את העיקרון שמאפשר ייצור טבעי של זכוכית ללא חימום.

לדברי פרופ' אמיל זולוטויאבקו מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון, "מנקודת ראות הנדסית, יש כאן תהליך מרתק שבו הטבע יוצר מבני זכוכית מורכבים ביותר בטמפרטורות נמוכות מחומרים זמינים. זה תהליך שהאדם עדיין לא הצליח לממש. אנחנו מעריכים שהמחקר שלנו, המפענח את מנגנון ההיווצרות של מחטי הזכוכית, עשוי לספק השראה לתהליכי ייצור של חומרים ננו־גבישיים שימושיים, ללא צורך בחימום לטמפרטורות גבוהות".


ספוגי ים, המייצרים מחטי זכוכית, הם האורגניזמים הרב־תאיים העתיקים והפרימיטיביים ביותר. ראשיתם לפני יותר מחצי מיליארד שנים. יצירת מחטי הזכוכית על ידי הספוג שונה לחלוטין מתהליכים מלאכותיים של עיבוד זכוכית, המצריכים חימום של החומר לכ־1,000 מעלות צלזיוס. המנגנון הטבעי של יצירת מחטי הזכוכית בטמפרטורת מי הים נחשף כעת לראשונה. החוקרים גילו שמחט הזכוכית נבנית סביב סיב אורגני שקוטרו כשלושה מיקרונים. סיב זה בנוי בעיקר מסיליקטאינים - חלבונים פעילים אנזימטית המזרזים את גידול תחמוצת הצורן. תהליך זה מבוקר על ידי תאים בוני עצם.

תגלית מעניינת במיוחד נוגעת לסידור החלבונים בסיב. החלבונים מאורגנים בבלוקים ננומטריים, המסודרים במבנה מחזורי ייחודי - משושה דמוי גביש. הנקבוביות בתוך מבנה זה מלאות בסיליקה אמורפית. בין השאר גילו החוקרים כי "הגזע העיקרי של המחט צומח במאונך למישור הבסיסי של סריג המשושה של החלבון, והקוצים שצומחים לצדדים מוּנְחים על ידי מישורים פירמידליים הניצבים בזווית של כ־66 מעלות יחסית למישור הבסיס.