https://frosthead.com

Světelný trik v Nanoscale je klíčem k velmi černým skvrnám pavouků

Pavouci rodu Maratus jsou určitě jedním z nejroztomilejších a nejbarevnějších pavoukovců na planetě. Jejich techncolor abdomeny a úhledné taneční pohyby je proměnily v internetové superhvězdy. Až doposud však vědci znervózňovali, jak maličtí pavouci vytvářeli na svých barevných bříškách hluboké, velmi tmavé černé skvrny. Ukázalo se, že je to jen trik světla, jak vědci uvádějí v nové studii zveřejněné v časopise Proceedings of Royal Society B.

Carolyn Wilke na Science News uvádí, že vědci přišli na to, jak se vytvářejí další zářivé barvy na různých druzích pavouků paví, které se pohybují mezi pouhými 2 až 5 milimetry a žijí v Austrálii. Pigmenty obsažené v ostnatých stupnicích vytvářejí na pavoucích zářivé červené, bílé a žluté, zatímco malé nanostruktury zabudované do vah, které jsou pro pavouky jedinečné, ohýbají světlo a vytvářejí duhově modré a fialové barvy.

V poslední studii vědci analyzovali černé skvrny pavouků pod skenovacím elektronovým mikroskopem. Tým - vedený Dakotou McCoyovou, postgraduální studentkou Harvardu studující evoluční biologii - porovnával dva druhy pavíků pavouků, Maratus speciosus a M. karrie, s jedním úzce příbuzným všem černým druhům pavouků Cylistella . Tým našel drobné hrboly nebo mikročočky v černých skvrnách pavouka pavouka, zatímco pavouk Cylistella byl hladký .

Spuštěním simulací, jak tyto hrbolaté povrchy interagují se světlem, Bob Yirka na Phys.org hlásí, že tým zjistil, že zakřivené hrboly odrážejí světlo v náhodných směrech a od prohlížeče, takže černé skvrny vypadají tmavší. Mikročočky také směrují světlo tak, že déle interaguje s černým melaninovým pigmentem na břiše pavouků, což způsobuje absorpci více světla. To vše znamená, že se odráží méně než 0, 5 procenta světla dopadajícího na černé skvrny, což vytváří ultra tmavý vzhled. To se blíží množství světla absorbovaného Vantablackem, umělou látkou vytvořenou z uhlíkových nanotrubic, která zachycuje 99, 965 procent světla, které se k němu dostane.

Hloubka černé má také dopad na okolní jasné barvy a vytváří „optickou iluzi, že barvy jsou tak jasné… jsou prakticky zářící, “ říká McCoy Wilke.

Podle tohoto článku jsou mikročočky v superčerném odstínu pavího pavouka podobné rysům vyskytujícím se v určitých okvětních lístcích, některých rostlinách tropického stínu, druhu zbraní hvězdic a v molových očích. Jsou také srovnatelné s ptačí peří, které produkuje podobně fascinující černou, ale mechanismy se mírně liší. V loňském roce McCoy zjistil, že specializované barbule na ptačí peří absorbovaly 99, 5 procent světla, stejné množství jako pavouci.

Tito temní černoši mohou během páření vystavit barvy na ptácích a pavoucích, ale McCoy Yongovi řekne, že by mohli být užiteční i pro jiné účely než párení. Říká, že přemýšlení o tom, jak reprodukovat tyto nanostruktury, by mohlo pomoci zvýšit účinnost solárních panelů, zlepšit vojenskou maskování a astronomové by je mohli použít k zabránění znečištění světla z dalekohledů.

Světelný trik v Nanoscale je klíčem k velmi černým skvrnám pavouků