Образование и наука

Американски учени от Калифорнийския университет в Ървайн откриха начина, по който калмарите успяват да променят цвета си от прозрачен до ярко оцветен.

Откритието е публикувано в научното списание Science и има потенциала изцяло да промени разработката на "умни" и иновативни технологии.

Изследването установява, че в кожата на калмарите се намират специализирани светлочувствителни клетки – иридофори, които съдържат извити колони от протеина рефлектин. Те функционират като естествени оптични рефлектори. Тези структури функционират като рефлекторите на Браг – селективно отразяват и пропускат светлина с определени дължини на вълната, позволявайки мигновена и контролирана промяна на цвета.

Алон Городецки, доцент по химическо и биомолекулярно инженерство в Калифорнийския университет в Ървайн, споделя:

„В природата много животни използват рефлектори на Браг за структурно оцветяване. Способността на калмарите бързо и обратимо да преминават от прозрачно към цветно е забележителна и открихме, че клетки, съдържащи специализирани субклетъчни колоновидни структури със синусоидално разпределение на индекса на пречупване, позволяват на калмарите да постигат такива постижения.“

Городецки разкрива още, че това са дългопери крайбрежни калмари (Doryteuthis pealeii), които са местни за Атлантическия океан.

Вече открили това, изследователите създават композитен материал с динамично регулируеми оптични свойства. Благодарение на холотомографията (техника за 3D-визуализация, базирана на светлина с нисък интензитет), учените пресъздават подобни на иридофорите структури, но с подобрена ефективност и с регулируеми оптични свойства и функции.

Материалът имитира както динамично оцветяване, така и адаптира инфрачервеното отражение – предпоставка за много приложения. Това дава нови възможности за създаване на иновативни технологии: адаптивен камуфлаж за военни или технологични цели, оптични сензори от следващо поколение, интелигентно облекло и носими технологии, мултиспектрални дисплеи и екрани. 

Други учени, които вземат участие в изследователския екип, са: Сангхун Лий, постдокторант по химично и биомолекулярно инженерство в Калифорнийския университет в Ървайн; Никил Каймал, докторант по химично и биомолекулярно инженерство в Калифорнийския университет в Ървайн; Стивън Сенфт, научен сътрудник в Морската биологична лаборатория.