Новости

Лучи-ленточки образуют ослепительные синие пятна без пигментов.

Лентчатые лучи создают свои ослепительные синие пятна без пигментов

По словам исследователей, диснеевские оттенки полосатых скатов с синими пятнами обусловлены уникальным расположением наноструктур. Результаты, а также результаты, полученные в ходе изучения синих акул, могут помочь разработать новые методы окрашивания, не содержащие химикатов.

Займитесь подводным плаванием на мелководье Индо-Западно-Тихоокеанского региона наших океанов, и одна из самых поразительных вещей, которые вы, вероятно, увидите, — это лентохвостые скаты с голубыми пятнами. Эти округлые скаты вырастают всего до 12–14 дюймов в диаметре, но их яркие голубые пятна производят большое впечатление.

Исследователи из Городского университета Гонконга (CityU) говорят, что источник этих пятен долгое время было чем-то вроде морской загадки, особенно потому, что их синий цвет остается неизменным независимо от того, с какой стороны на них смотреть. Тем не менее, ученые подозревали, что пятна могут иметь структурный компонент.

Цветной пазл

«Если вы видите синий цвет в природе, вы можете быть почти уверены, что он создан тканевыми наноструктурами, а не пигментом», — говорит соавтор исследования Мейсон Дин. «Понимание структурного цвета животных связано не только с оптической физикой, но и с используемыми материалами, с тем, как они тонко организованы в тканях и как цвет выглядит в окружающей среде животного. Чтобы соединить все эти части воедино, мы собрали отличную команду дисциплины из разных стран, и в итоге мы получили удивительное и забавное решение головоломки о цвете ската».

И действительно, благодаря подробному анализу, проведенному командой, загадка была решена. Оказывается, окраска на самом деле обусловлена ​​расположением крошечных шариков в структуре кожи ската, а не пигментацией.

«Мы обнаружили, что синий цвет создается уникальными клетками кожи, со стабильным трехмерным расположением наноразмерных сфер, содержащих отражающие нанокристаллы (подобно жемчужинам, взвешенным в пузырьковом чае)», — говорит ведущий автор исследования Амар Сурапанени. «Поскольку размер наноструктур и их расстояние являются полезным кратным длины волны синего света, они, как правило, отражают именно синие длины волн».

При изучении лучей команда использовала микрокомпьютерную томографию (микро-КТ), сканирующую электронную микроскопию (SEM) и просвечивающую электронную микроскопию (TEM). Анализ не только выявил наноструктуры, отражающие синий цвет, но также показал, что слой меланина под пятнами поглощает другие цвета света, делая синий цвет еще более ярким. Исследователи предполагают, что пятна могут помочь замаскировать лучи.

«В воде синий цвет проникает глубже, чем любой другой цвет, помогая животным сливаться с окружающей средой», — говорит Дин. «Ярко-голубые пятна на коже скатов не меняются в зависимости от угла обзора, поэтому могут иметь определенные преимущества в маскировке, когда животное плывет или быстро маневрирует волнообразными крыльями».

Поскольку пятна лучей образуются в результате механического, а не химического процесса, исследовательская группа считает, что полученные результаты могут помочь в разработке методов окраски, не содержащих химикатов.

«Мы сотрудничаем с другими исследователями для разработки гибкие биомиметические структурно окрашенные системы, вдохновленные мягкой природой кожи ската, для безопасных, не содержащих химикатов цветов в текстиле, гибких дисплеях, экранах и датчиках», — говорит Дин.

Лентчатые лучи создают свои ослепительные синие пятна без пигментов

Следующим шагом исследователей является изучить другую синюю окраску морских животных, в том числе голубую акулуDepositphotos

В рамках текущих исследований команда также начинает изучать синюю окраску у других морских животных, включая голубую акулу.

» Несмотря на то, что название «голубая акула» и ее экологические аспекты хорошо изучены, никто до сих пор не знает, как ее кожа приобретает синий цвет», — говорит Виктория Камская, постдок, изучающая механизмы естественной окраски в CityU. «Предварительные результаты показывают, что этот механизм окраски отличается от механизма окраски ската, но, как и со скатом, нам нужно опробовать различные комбинации точных инструментов визуализации и изучить множество смежных дисциплин в оптике, материаловедении и биологии».

Текущее исследование было опубликовано в журнале Advanced Optical Materials и только что было представлено на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Праге.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»