https://frosthead.com

Un truc ușor la nano-scală este cheia super-negrilor pete de păianjeni

Păianjenii de păun din genul Maratus sunt cu siguranță unul dintre cele mai cutanate și mai colorate arahnide de pe planetă. Abdomenul lor tehnicolor și mișcările de dans șmecher le-au transformat în superstaruri de pe internet. Dar până acum, cercetătorii au fost împăcați de modul în care păianjenii minusculi produceau pete negre adânci și ultra-întunecate pe burtele lor colorate. Se pare că este totul un truc al luminii, după cum raportează cercetătorii într-un nou studiu publicat în revista Proceedings of the Royal Society B.

Carolyn Wilke, la Science News, relatează că cercetătorii au descoperit cum sunt produse celelalte culori vibrante pe diversele specii de păianjeni de păun, care se întind între doar 2 și 5 milimetri și trăiesc în Australia. Pigmenții conținuți în solzi ghimpi creează roșii, albii și galbenii vibranți pe păianjeni, în timp ce nanostructurile minuscule încorporate în solzi care sunt unice pentru păianjeni apleacă lumina pentru a crea albastru și purpuriu iridescent.

În ultimul studiu, cercetătorii au analizat petele negre ale păianjenilor sub un microscop electronic de scanare. Echipa - condusă de Dakota McCoy, un student absolvent de la Harvard, care studiază biologia evolutivă - a comparat două specii de păianjen de păun, Maratus speciosus și M. karrie, cu una din toate speciile de păianjen Cylistella neagră. Echipa a găsit denivelări minuscule, sau microlene, în petele negre ale păianjenului de păun, în timp ce păianjenul Cylistella era neted .

Făcând simulări ale modului în care aceste suprafețe denivelate interacționează cu lumina, Bob Yirka de la Phys.org raportează că echipa a descoperit că denivelările curbate reflectă lumina în direcții aleatorii și departe de privitor, făcând petele negre să pară mai întunecate. Microlentele direcționează, de asemenea, lumina, în așa fel încât să interacționeze mai mult cu pigmentul de melanină neagră de pe abdomenul păianjenilor, provocând absorbția mai multă lumină. Toate acestea înseamnă mai puțin de 0, 5% din lumina care lovește punctele negre este reflectată, creând aspectul ultra-întunecat. Aceasta se apropie de cantitatea de lumină absorbită de Vantablack, o substanță creată de om creată din nanotuburi de carbon, care captează 99, 965 la sută din lumina care o atinge.

Adâncimea negrului are un impact asupra culorilor strălucitoare din jur, creând o „iluzie optică că culorile sunt atât de strălucitoare… practic strălucesc”, îi spune McCoy lui Wilke.

Potrivit lucrării, microlentele din nuanța super-neagră a păianjenului sunt similare cu caracteristicile găsite în anumite petale de flori, unele plante cu umbră tropicală, o specie de brațe de stele și în ochii de molie. Ele sunt, de asemenea, comparabile cu penele unei păsări de paradis care produc un negru fascinant similar, dar mecanismele sunt ușor diferite. Anul trecut, McCoy a constatat că barbule specializate pe penele păsărilor au absorbit 99, 5 la sută din lumină, aceeași cantitate ca păianjenii.

Acești negri adânci pot face ca culorile păsărilor și păianjenilor să apară în timpul afișajelor de împerechere, dar McCoy îi spune lui Yong că ar putea fi utile și pentru oameni în scopuri care nu se împerechează. Ea spune că a vedea cum să reproducă aceste nanostructuri ar putea ajuta la creșterea eficienței panourilor solare, la îmbunătățirea camuflajului militar și ar putea fi folosit de astronomi pentru a păstra poluarea luminoasă în afara telescoapelor.

Un truc ușor la nano-scală este cheia super-negrilor pete de păianjeni