O metodă inedită de a crea culoarea albastră descoperită în punctele de pe corpul pisicii de mare

Pisica de mare cu pete albastre (Taeniura lymma) a surprins comunitatea științifică printr-o metodă inedită de a crea culoarea albastră, descoperită recent de cercetători. Studiul, publicat în jurnalul Advanced Optical Materials, dezvăluie structuri nanometrice novatoare care oferă pisicilor de mare aceste pete albastre distinctive, contorsionând lumina pe pielea lor într-un mod unic și formând un albastru viu care nu se schimbă în funcție de unghiul de vizualizare.

Provocarea naturii de a produce albastrul

În natură, majoritatea culorilor sunt produse de compuși care absorb lumina solară și emit o anumită culoare. Pentru a produce lumina roșie, un compus trebuie să absoarbă lungimile de undă mai energice, precum cele verzi, albastre și violete. În schimb, producerea luminii albastre implică absorbția lungimilor de undă roșii cu energie scăzută și emiterea celor mai puternice, o sarcină mai dificilă pe care natura o rezolvă rar.

O soluție mai simplă este utilizarea culorii structurale – dispersarea lungimilor de undă nedorite prin structuri nanometrice care îndoaie lumina.

„Dacă vezi albastru în natură, aproape sigur este făcut de nanostructuri tisulare, nu de pigmenți,” spune Mason Dean, profesor asociat de anatomie comparativă la Universitatea City din Hong Kong și co-autor al noului studiu.

Culori structurale unice

În mod tipic, culorile structurale apar din nanoarhitecturi extrem de ordonate, dar examinarea punctelor albastre ale pisicilor de mare a dezvăluit ceva diferit. Albastrul structural este „neobișnuit de strălucitor și independent de unghiul de vizualizare,” raportând cercetătorii, „apărând dintr-o dispunere mai dezordonată a elementelor de dispersie cu o ultrastructură de miez-coajă nedescrisă anterior.”

Această descoperire nu este doar interesantă din punct de vedere științific, ci poate avea și aplicații practice pentru umanitate, inspirând noi tipuri de culori fără chimicale.

Detaliile descoperirii

Amar Surapaneni, autorul principal al studiului și acum academician vizitator la Trinity College Dublin, explică că petele albastre sunt produse de celule speciale ale pielii, cu o structură tridimensională stabilă de sfere nanoscale care conțin nanocristale reflectante. „Deoarece dimensiunea nanostructurilor și spațierea lor sunt un multiplu util al lungimii de undă a luminii albastre, acestea reflectă specific lungimile de undă albastre,” spune Surapaneni.

În plus, pentru a elimina culorile nedorite, un strat gros de melanină sub celulele producătoare de culoare absoarbe toate celelalte culori, rezultând o piele de un albastru extrem de strălucitor.

Rolul pisicilor de mare în ecosistem și aplicații umane

Pisica de mare cu pete albastre trăiește în apele puțin adânci din jurul recifelor de corali din oceanele Indian și Pacificul de Vest, extinzându-se până în Africa de Sud și nordul Australiei. Cu toate că are venin puternic, coloritul său atrăgător ar fi putut evolua ca un avertisment. Cu toate acestea, este în general timidă în preajma oamenilor, preferând să fugă decât să înțepe.

„În apă, albastrul pătrunde mai adânc decât orice altă culoare, ajutând animalele să se integreze în mediul lor,” spune Dean. „Petele de piele albastră strălucitoare ale pisicilor de mare nu se schimbă cu unghiul de vizualizare; de aceea, ar putea avea avantaje specifice în camuflaj în timp ce animalul înoată sau se mișcă rapid.”

Inspirându-se din aspectul cromatic al acestor pisici de mare, cercetătorii speră să dezvolte sisteme biomimetice de culoare structurală pentru textile, afișaje flexibile, ecrane și senzori fără chimicale.

Către soluții sustenabile

Descoperirea modului unic în care pisicile de mare cu pete albastre creează culoarea albastră ne oferă nu doar o privire fascinantă asupra modului în care natura abordează provocările optice, ci și oportunități inovatoare pentru dezvoltarea de culori ecologice în diverse domenii tehnologice. Această descoperire reflectă complexitatea și ingeniozitatea naturii și ne inspiră să căutăm soluții sustenabile și eficiente pentru nevoile moderne.