Nanostrukturalny błękit skrzydeł

Najbardziej oczywistym źródłem kolorów w przyrodzie wydają się być pigmenty. Okazuje się jednak, że niektóre ptaki, takie jak sójki i błękitniki, zawdzięczają barwę swoich piór nanostrukturom utworzonym przez "spienione" białka.

Odkrycia dokonał zespół złożony z inżynierów, fizyków oraz biologów ewolucyjnych pracujących na Uniwersytecie Yale. Z przeprowadzonych przez nich analiz wynika, że błękitne ubarwienie skrzydeł niektórych ptaków jest możliwe dzięki tzw. rozdziałowi fazowemu białek i wody. Zdaniem autorów odkrycie może ułatwić prace nad tworzeniem coraz doskonalszych nanostruktur o pożądanych właściwościach optycznych.

Proces rozdziału fazowego to nic innego jak rozdzielenie się mieszaniny dwóch lub więcej nierozpuszczających się w sobie substancji, które zostały uprzednio zmieszane ze sobą. Przykładem tego zjawiska może być np. uwalnianie się pęcherzyków CO₂ z napoju lub rozwarstwianie się mieszaniny oleju z wodą.

W przypadku ptasich piór rozdział fazowy polega na ucieczce pęcherzyków wody z kompleksów białkowych znajdujących się wewnątrz komórek. Powstające wówczas puste przestrzenie są wypełniane powietrzem, zaś proteiny przyjmują formę piany lub gąbki. Ich unikalny rozkład przestrzenny jest niezbędny dla powstania błękitnej barwy piór.

Eksperci z Uniwersytetu Yale nie wykluczają, że to dopiero początek odkryć, które pozwolą na zastosowanie wniosków z obserwacji organizmów żywych w nanotechnologii. Zapewniają jednak, że już mają pomysł na uczczenie kolejnych sukcesów. Jak uważa dr Richard Prum, jeden z autorów badania, idealnie nada się do tego inny przykład praktycznego zastosowania rozdziału fazowego: szampan!

nanostruktury rozdział fazowy sójka błękitnik skrzydło ptak kolor barwa pigment