“Buluu ya Misri”: Rangi ya kwanza ya kutengenezwa katika historia yarudi leo kufichua alama za vidole na kuangaza seli

Katika mojawapo ya kumbi za Makumbusho ya Misri, mgeni anasimama mbele ya jeneza la mbao lililopakwa rangi au kipande cha mchoro wa kale wa ukutani, na kuvutiwa na doa la buluu ambalo bado ling'aa licha ya karne nyingi kupita. Anasogea karibu kidogo, anasoma kibandiko kidogo cha maelezo, kisha anaendelea hadi kwenye kipande kinachofuata. Yaelekea hajui kuwa rangi hii ya buluu haikutokana na jiwe la thamani wala mmea, bali ilitengenezwa katika matanuru ya Misri, na kwamba wanasayansi katika vyuo vikuu vya mbali leo hii wanafuatilia siri zake chini ya hadubini.

Dutu tunayoizungumzia wanasayansi wanaiita “Buluu ya Misri”, na muundo wake wa kikemia ni silikati ya kalsiamu na shaba. Mmisri wa kale alikuwa akisaga mchanga, chokaa na shaba au madini yake ghafi, kisha akapasha mchanganyiko huo moto tanuruni hadi ukageuka kuwa bonge la buluu, ambalo nalo lilisagwa kuwa rangi. Maandiko ya kisayansi yanaielezea kuwa rangi ya kwanza ya kutengenezwa, yaani sintetiki, iliyowahi kuundwa na binadamu: rangi ya kwanza ambayo haikuwepo tayari katika maumbile, bali iliundwa na wanadamu kwa mikono na maarifa yao.

Kuhusu umri wa rangi hii, vyanzo vinatofautiana kidogo: taarifa ya Chuo Kikuu cha Georgia nchini Marekani inasema ina umri wa takriban miaka elfu tano, wakati Chuo Kikuu cha Curtin cha Australia kinasema ilitengenezwa kwa mara ya kwanza kabla ya mwaka 3200 Kabla ya Kristo. Iwe idadi kamili ni ipi, jambo la hakika ni kwamba ina umri usiopungua miaka elfu nne, na kwamba, kwa mujibu wa taarifa hiyo hiyo ya Australia, iliendelea kutumika hadi karibu karne ya nne Baada ya Kristo kabla ya mapishi yake kufutika kwenye kumbukumbu kwa karne nyingi.

Hapa ni lazima tuwe makini na maneno yetu. Mmisri wa kale hakujua kitu kiitwacho “nano”, wala hakukusudia yale ambayo wanasayansi wameyagundua hivi karibuni. Lakini alikuwa, bila kutia chumvi, mhandisi wa kwanza wa vifaa katika historia: alijua kuwa mchanganyiko maalum wa malighafi maalum hutoa rangi maalum iwapo moto utafikia joto linalofaa, na akaimudu kurudia hilo kwa uthabiti kwa karne nyingi. Hiyo yenyewe ni sayansi, hata kama haikuandikwa kwa milinganyo.

Hadithi ya kisasa ilianza Februari 2013, wakati timu kutoka Chuo Kikuu cha Georgia chini ya uongozi wa mtafiti Tina Salguero ilipochapisha utafiti katika jarida la Jumuiya ya Kemia ya Marekani (Journal of the American Chemical Society). Timu hiyo iligundua kuwa silikati ya kalsiamu na shaba hupasuka na kuwa tabaka nyembamba za nano, nyembamba kiasi kwamba maelfu yake yangeweza kupangwa sambamba ndani ya upana wa unywele mmoja wa binadamu, na kwamba tabaka hizi hutoa mionzi ya infrared ya karibu isiyoonekana kwa macho, aina ile ile ya mionzi inayotumika kwenye rimoti na funguo za magari.

Kitendawili kilichowavutia wanasayansi ni kwamba dutu iliyodumu maelfu ya miaka kwenye kuta za makaburi ilithibitika kuvunjika kwa urahisi ikikorogwa kwenye maji ya moto, kama lilivyoripoti jarida la Scientific American. Zaidi ya hayo, watafiti walifanikiwa kuchapisha tabaka hizi kwa kutumia printa za kawaida za inkjet, jambo lililofungua mlango wa wazo la “wino wa nano” unaoonekana wa kawaida kwa macho lakini unaotoa ishara ya infrared inayoweza kunaswa kwa kifaa kinachofaa.

Dutu hii pia ina faida ya kiuchumi isiyopungua umuhimu kuliko faida yake ya kifizikia. Dutu nyingi zinazotoa mionzi katika masafa ya infrared hutegemea elementi adimu za ardhini (rare earth elements), ambazo ni ghali na zimesambaa duniani kwa namna isiyo sawa. Buluu ya Misri, kwa upande mwingine, imeundwa na kalsiamu, shaba, silikoni na oksijeni, yaani elementi za bei nafuu na zinazopatikana kwa wingi, jambo ambalo watafiti waliliona kama faida inayowezekana kiuchumi na kimazingira.

Matumizi ya kwanza kutoka maabara hadi ulimwengu halisi yalitoka Australia. Tarehe 24 Mei 2016, Chuo Kikuu cha Curtin kilitangaza utafiti uliochapishwa katika jarida la Dyes and Pigments, ambapo timu ya Profesa Simon Lewis ilitumia unga uliosagwa wa Buluu ya Misri kufichua alama za vidole zilizojificha kwenye nyuso zenye michoro na zinazoakisi mwanga, ambako unga wa kawaida mara nyingi hushindwa, zikiwemo, kwa mujibu wa taarifa kuhusu utafiti huo, noti za polima. Kila anachohitaji mpelelezi ni chanzo cha bei nafuu cha mwanga mweupe na kamera ya kawaida ya kidijitali iliyofanyiwa marekebisho madogo ili inase kile rangi hiyo inachotoa katika masafa ya infrared.

Kisha ukaja mruko mkubwa zaidi mwaka 2020, wakati timu kutoka Chuo Kikuu cha Göttingen nchini Ujerumani, pamoja na washirika kutoka Chuo Kikuu cha California, Riverside, ilipochapisha utafiti katika jarida la Nature Communications. Timu hiyo ilipima mionzi ya tabaka za nano za Buluu ya Misri na kuikuta katika urefu wa mawimbi wa takriban nanomita 910; na muhimu zaidi, mionzi hii haififii kadiri muda wa kuwekwa kwenye mwanga unavyoongezeka, tofauti na rangi za kawaida za kikaboni kama rhodamine ambazo hufifia haraka chini ya leza. Kwa vitendo, hii inamaanisha kuwa mtafiti anaweza kuchunguza sampuli kwa saa kadhaa bila alama yake kuzimika.

Timu hiyo ilitumia tabaka hizi kama vichunguzi vidogo ndani ya viinitete vya nzi wa matunda, ikifuatilia mwendo wa kila chembe moja moja katika nafasi kati ya seli ili kusoma kutoka humo sifa za kimakanika za tishu, na ikabaini kuwa chembe zilizo karibu zaidi na viini vya seli husogea katika eneo finyu zaidi, jambo ambalo watafiti walilifasiri kuwa mazingira yanayozunguka viini ni mazito zaidi. Pia walitia tabaka hizo kwenye majani ya mmea wa Arabidopsis kwa mbinu ya kupenyeza mmumunyo ndani ya jani kwa sindano isiyo na ncha, mbinu iliyozoeleka katika maabara za mimea, na tabaka hizo ziliendelea kuonekana kwa ishara yake bainifu. Yote hayo yalinaswa kwa kamera za kawaida za silikoni za bei nafuu, si kwa kamera zinazopozwa kwa nitrojeni ambazo dutu nyingi za infrared huzihitaji.

Kwa nini hili ni muhimu? Kwa sababu mionzi ya infrared ya karibu hupenya tishu hai vizuri zaidi kuliko mwanga unaoonekana, na ndiyo maana watafiti wanaitegemea katika upigaji picha wa kibiolojia na kitiba, katika wino wa usalama unaolinda nyaraka dhidi ya kughushiwa, na katika vifaa vya mawasiliano ya mwanga. Hata hivyo, uaminifu unatulazimu kusema kuwa yote yaliyotajwa hapo juu, hadi wakati wa kuandika mistari hii na kwa kadiri tunavyojua, bado yako katika hatua ya utafiti na majaribio ya maabara, na hayajageuka kuwa bidhaa ya kitiba inayotumika kwa wagonjwa.

Turudi kwenye swali la fahari, kwa sababu ni fahari yenye masharti. Ukweli sahihi ni kwamba sifa ya kisasa iligunduliwa katika dutu ya kale, si kwamba mababu walificha siri ya nano kwa makusudi kwenye kuta. Lakini kinachostahili fahari kweli ni kwamba Mmisri wa kale alichagua malighafi sahihi, akadhibiti moto wake, na akarudia mapishi yake maelfu ya mara kwa matokeo yale yale, na hivyo akauachia ulimwengu dutu thabiti kiasi kwamba wanasayansi wa karne ya ishirini na moja walipata ndani yake kile ambacho hawakukipata katika dutu zilizobuniwa katika maabara za kisasa zaidi.

Na swali linalomrudia msomaji ni: maabara za leo ziko wapi kuhusiana na urithi huu? Tafiti tatu ambazo makala hii imejengwa juu yake zilitoka Georgia, Perth na Göttingen kwa ushirikiano na Riverside. Lakini picha nchini Misri si tupu: wahifadhi katika maabara ya mbao ya Kituo cha Uhifadhi cha Makumbusho Kuu ya Misri (Grand Egyptian Museum) walitumia, katika utafiti uliochapishwa mwaka 2017, mng'ao wa Buluu ya Misri chini ya infrared kufuatilia usambaaji wake kwenye jeneza la mbao lililopakwa rangi la Kipindi cha Mwisho cha Misri ya Kale (Late Period), hata pale ambapo athari yake ilikuwa hafifu au imechanganyika na rangi nyingine, na hayo ni matumizi yale yale ya sifa ambayo dunia inaifuatilia; nao watafiti kutoka Kituo cha Kitaifa cha Utafiti (National Research Centre) na Kituo cha Kitaifa cha Utafiti wa Makazi na Ujenzi walitengeneza rangi hiyo katika ukubwa wa nano mwaka 2023 kwa ajili ya rangi za mapambo na zinazokinga kutu. Ama kuhusu upigaji picha wa kibiolojia au ufichuaji wa alama za vidole kwa tabaka za nano, hadi wakati wa kuandika mistari hii hatukupata utafiti wowote wa Misri uliochapishwa, na huenda hilo likawa ni upungufu wa yale yaliyotufikia, si wa yale yaliyopo. Malighafi bado ziko hapa, mchanga, chokaa na shaba, na wanafunzi wa kemia na fizikia katika vyuo vikuu vyetu wanastahili kuambiwa kuwa katika dutu inayobeba jina la nchi yao kuna uwanja wa utafiti ulio wazi ambao milango yake bado haijafungwa.

Na mgeni yule atakaporudi katika ukumbi ule ule katika ziara ijayo, na kusimama mbele ya doa lile lile la buluu, huenda akaliona kwa jicho tofauti: si rangi nzuri tu, bali ujumbe kutoka kwa mwanakemia asiyejulikana aliyeunda rangi ya kwanza ya kutengenezwa katika historia, na ujumbe wake bado unafika, kwa mwanga tusiouona, katika maabara ambazo hakuwahi kufikiria kuwa zingekuwepo.