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Come le tarantole blu potrebbero migliorare gli schermi di TV, telefoni e computer
Se riesci a guardare oltre i capelli, le zanne sovradimensionate e la profusione di occhi e gambe, le tarantole sono in realtà piuttosto belle. Ci sono esemplari pronti per Halloween con corpi neri profondi e luminosi accenti ruggine; ci sono gialli limone, cromie degne di un'auto da esposizione e una varietà di blu elettrizzanti. È la natura di questi blues che distingue le tarantole dagli altri animali e interessa allo stesso modo i biologi e gli ingegneri dei materiali.
Arielle Duhaime-Ross al Verge parlato con gli autori di uno studio pubblicato la scorsa settimana su La scienza avanza esaminando la struttura microscopica e le origini evolutive della colorazione idiosincratica delle tarantole.
I blu metallici non sono un colore esclusivo della tarantola: possono essere trovati su molti coleotteri e farfalle e persino su corvi comuni in determinate condizioni di illuminazione. Quel certo bit di illuminazione è la chiave. Saresti perdonato per non averlo notato, ma il blu delle tarantole non è iridescente, cioè non cambia a seconda dell'angolo di visione. Questo è un grande elemento di differenziazione dai colori strutturali altamente iridescenti visti nella maggior parte degli uccelli, farfalle e coleotteri, scrive Duhaime-Ross. Continua citando Todd Blackledge, uno degli autori e aracnologo dell'Università di Akron. Questo rende potenzialmente le tarantole un modello davvero importante per la progettazione di tecnologie di produzione del colore per TV, telefoni e altri dispositivi più facili da guardare.
L'iridescenza che di solito va di pari passo con il colore strutturale è uno dei grandi ostacoli nello sviluppo della tecnologia del colore strutturale. La maggior parte del colore artificiale nel nostro mondo è a base di pigmenti. I pigmenti sono materiali che assorbono determinate lunghezze d'onda della luce. La clorofilla nelle piante, ad esempio, è un pigmento che assorbe preferenzialmente ogni lunghezza d'onda della luce tranne il verde, ed è la luce riflessa che conferisce alle foglie il loro verdeggiante. Usiamo i pigmenti nelle nostre vernici, nei nostri vestiti e persino nei nostri alimenti, ma i pigmenti tendono a degradarsi nel tempo e non sembrano in grado di raggiungere la stessa intensità dei colori strutturali.
A novembre, gli scienziati sono riusciti a creare un materiale morbido con un colore strutturale che cambia dal rosso al verde al blu con l'aumentare della temperatura, modellato il modo in cui i camaleonti possono cambiare i colori della loro pelle. Modificano dinamicamente la spaziatura dei nanocristalli nella loro pelle, che a sua volta cambia il modo in cui la loro pelle riflette la luce. I risultati sono cambiamenti di colore drammatici a differenza di qualsiasi altro animale terrestre. I ricercatori hanno ottenuto un effetto simile utilizzando particelle di silice sospese in un gel.
All'inizio di questo autunno, Katherine Derla segnalato su un nuovo materiale super-nero per Tempi tecnologici realizzato utilizzando una struttura microscopica di nanotubi di carbonio sopra una sfera di nanoparticelle, assorbe fino al 99% della luce visibile. Il colore risultante è così scuro, scrive Derla, che l'occhio umano non è in grado di vederlo. Le persone che hanno posato gli occhi sui materiali hanno detto che sembrava di guardare in profondità in un abisso senza fondo o in un buco nero.
I ricercatori hanno tratto ispirazione dall'ultrabianco Cifochilo genere di scarabeo, decodificano il suo colore strutturale per creare il loro materiale. (I coleotteri sono un argomento di studio popolare per il loro colore strutturale; ecco Revisione della tecnologia del MIT scrittrice Kristina Grifantini 'S Storia del 2009 sui coleotteri verdi.)
Duhaime-Ross e i ricercatori sulla tarantola riconoscono che qualsiasi applicazione basata sulla loro ricerca sulla tarantola è molto lontana. Sebbene ora abbiano un'idea migliore di quali strutture microscopiche siano responsabili della brillante colorazione blu di questi animali, non capiscono ancora come riprodurla. Lo studio della tarantola è meglio visto come parte di uno sforzo maggiore per capire meglio come piante e animali ottengono la loro brillante colorazione, in modo che gli scienziati dei materiali possano copiarla.