211service.com
Hur blå Tarantulas kunde förbättra skärmar för TV-apparater, telefoner och datorer
Om du kan se förbi håret, överdimensionerade huggtänder och överflöd av ögon och ben, är taranteller faktiskt ganska vackra. Det finns Halloween-färdiga exemplar med djupsvarta kroppar och ljusa rostaccenter; det finns citrongult, bilshowvärdiga kromfärger och en mängd elektrifierande blåtoner. Det är naturen hos dessa blues som skiljer taranteller från andra djur och är av intresse för både biologer och materialingenjörer.
Arielle Duhaime-Ross vid kanten talade med författarna av en studie som publicerades förra veckan i Vetenskapens framsteg undersöker den mikroskopiska strukturen och evolutionära ursprunget till tarantulernas idiosynkratiska färg.
Metallic blues är inte en tarantula-exklusiv färg - de kan hittas på många skalbaggar och fjärilar, och även på vanliga kråkor i viss belysning. Den där belysningsbiten är nyckeln. Du skulle bli förlåten för att du inte märkte det, men det blå på taranteller är inte skimrande - det vill säga, det ändras inte beroende på betraktningsvinkeln. Det är en stor skillnad från de mycket iriserande strukturella färgerna som ses hos de flesta fåglar, fjärilar och skalbaggar, skriver Duhaime-Ross. Hon fortsätter med att citera Todd Blackledge, en av författarna och araknolog vid University of Akron. Detta gör potentiellt tarantulor till en riktigt viktig modell för att designa färgproducerande teknik för TV-apparater, telefoner och andra enheter som är lättare att titta på.
Den iriserande färgen som vanligtvis går hand i hand med strukturell färg är ett av de stora hindren för att utveckla strukturell färgteknologi. Det mesta av den konstgjorda färgen i vår värld är pigmentbaserad. Pigment är material som absorberar vissa våglängder av ljus. Klorofyll i växter, till exempel, är ett pigment som företrädesvis absorberar varje våglängd av ljus utom grönt - och det är det reflekterade ljuset som ger bladen deras grönska. Vi använder pigment i våra färger, våra kläder, till och med våra livsmedel – men pigment tenderar att brytas ned med tiden och verkar inte kunna uppnå samma intensitet som strukturella färger.
I november lyckades forskare skapa ett mjukt material med en strukturell färg som ändras från rött till grönt till blått med stigande temperatur, efter modell hur kameleonter kan ändra färgerna av deras hud. De förändrar dynamiskt avståndet mellan nanokristaller i huden, vilket i sin tur förändrar hur deras hud reflekterar ljus. Resultaten är dramatiska färgskiftningar som inte liknar något annat landlevande djur. Forskarna uppnådde en liknande effekt genom att använda kiseldioxidpartiklar suspenderade i en gel.
Tidigare i höst, Katherine Derla rapporterade om ett nytt supersvart material för Tech Times tillverkad med hjälp av en mikroskopisk struktur av kolnanorör ovanpå en nanopartikelsfär – den absorberar upp till 99 procent av det synliga ljuset. Den resulterande färgen är så mörk, skriver Derla, att det mänskliga ögat inte kan se det. Människor som har sett materialet sa att det kändes som om de tittade djupt ner i en bottenlös avgrund eller ett svart hål.
Forskarna fick sin inspiration från det ultravita Cyphochilus släktet av skalbaggar, omvänd konstruktion av dess strukturella färg för att skapa deras material. (Baggar är ett populärt studieämne för sin strukturella färg; här är MIT Technology Review författaren Kristina Grifantini s 2009 berättelse om gröna skalbaggar.)
Duhaime-Ross och tarantelforskarna erkänner att alla ansökningar baserade på deras tarantelforskning är långt borta. Även om de nu har en bättre uppfattning om vilka mikroskopiska strukturer som är ansvariga för den lysande blå färgen hos dessa djur, förstår de fortfarande inte hur de ska reproducera den. Tarantelstudien ses bäst som en del av en större insats för att bättre förstå hur växter och djur får sin briljanta färg – så att materialforskare kan kopiera den.