Głowonogi – w tym ośmiornice, kalmary i mątwy – są mistrzami ukrycia. Mogą swój kamuflaż dokładnie dopasować do otoczenia w ciągu kilku sekund, a żaden naukowiec nie byłby w stanie odtworzyć tego w laboratorium.

Narządy chromoforowe, które pojawiają się jako setki wielokolorowych piegów na powierzchni ciała głowonoga, przyczyniają się do szybkich zmian koloru skóry. W opublikowanym artykule Zaawansowane materiały optyczne, grupa Leily Deravi opisuje swoją pracę w izolowaniu granulek pigmentu w tych narządach, aby lepiej zrozumieć ich rolę w zmianie koloru.

Chromatofory występują w odcieniach czerwieni, żółci, brązu i pomarańczy. Są podobne do piegów na ludzkiej skórze. Ale u głowonogów piegi te otwierają się i zamykają w ciągu ułamka sekundy, powodując ciągłą zmianę koloru skóry. Pod chromatoforami znajduje się warstwa irydoforów, które działają jak lustro. Wszystkie te narządy odzwierciedlają wszystkie kolory światła widzialnego.

Usuwając pojedyncze cząstki pigmentu z kałamarnicy, grupa Deravi była w stanie zbadać możliwości skóry głowonogów jako statyczne materiały. Jedna cząsteczka ma rozmiar zaledwie 500 nanometrów, który jest 150 razy mniejszy niż średnica ludzkiego włosa. Zespół Deravi warstwował i reorganizował cząstki i odkrył, że mogą wytworzyć ekspansywną paletę kolorów.

„Pokazujemy, że te pigmenty są potężnym narzędziem, które może wytwarzać ultracienkie filmy naprawdę bogate w kolory” – powiedziała Deravi. Jej zespół odkrył również, że pigmenty mogą rozpraszać światło widzialne i podczerwone. To poprawia jasność i absorpcję światła i wpływa na postrzeganie ostatecznego koloru. A kiedy Deravi zaprojektowała system, który zawierał lustro – naśladując układ organów, które naturalnie mają kałamarnice – była w stanie jeszcze bardziej wzmocnić postrzegany kolor poprzez rozpraszanie światła przez granulki. Proces ten mógłby potencjalnie zostać zreplikowany na materiałach funkcjonalnych, takich jak ogniwa słoneczne, w celu zwiększenia absorpcji światła słonecznego.

„Z naukowego i technicznego punktu widzenia inżyniera, zrozumienie jak rozpraszanie światła wpływa na kolor jest bardzo ważne i jest to ekscytujący, nowy rozwój w dziedzinie optyki w biologii” – powiedział Richard Osgood, współpracownik amerykańskiej armii Natick Soldier Research, Development i Centrum inżynieryjne. „Jest to niezwykłe wykorzystanie wiedzy optycznej i fizyki w rozpraszaniu, aby zrozumieć systemy biologiczne.”

„Przez ponad dekadę naukowcy i inżynierowie próbowali odtworzyć ten proces i zbudować urządzenia, które mogą dopasowywać kolory, zmieniać kolory i kamuflaż, podobnie jak głowonogi, ale wiele z nich nie znajduje się nawet blisko prędkości ani dynamizmu zakresu kolorów, które mogą pokazywać zwierzęta „, powiedziała Deravi. „Głowonogi ewoluowały w celu włączenia tych specyficznych granulek pigmentu z jakiegoś powodu, a my zaczynamy dzielić ten powód”.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here