Підводна нанотехнологія: знайдені водорості з опаловими властивостями

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! Детальніше...

 

Вид Cystoseira tamariscifolia, більше відомий як “райдужні водорості”, має унікальні “опалові” властивості, але проявляються вони тільки при низькому освітленні.
Фото Lopez-Garcia et al./Science Advances.

Дорогоцінний та напівдорогоцінний опал тисячоліттями цінується, в першу чергу, за дивовижні переливи. За рахунок унікальної структури і люмінесцентні властивостей цей мінералоїд (аморфний кремнезем) здатний блищати самими різними кольорами, а для благородних опалів характерний райдужний перелив – опалесценція.

Але, як з’ясувалося, не тільки мінерали можуть утворювати такі мерехтливі структури. Команда з Університету Брістоля (Велика Британія) виявила незвичайні “опалові” водорості.
Мова йде про вид Cystoseira tamariscifolia з класу бурих водоростей. Втім, цей вид більше відомий як “райдужні водорості”. Вони зустрічаються на узбережжі Великобританії та інших країн Європи.

Під час відливу, опиняючись під сонячними променями, ці водорості набувають непримітного темно-оливкового кольору, зате під час припливу, перебуваючи в товщі води, де світло вже не настільки яскраве, вони починають переливатися різними синьо-зеленими відтінками.

Як з’ясувалося, забезпечується таке явище за рахунок крихітних внутрішньоклітинних сфер, заповнених ліпідами. Ці своєрідні мікрокапсули контролюють відображення світла від клітин, наповнених хлоропластами – зеленими органелами, що містять хлорофіл і відповідають за фотосинтез.


Підводна нанотехнологія: знайдені водорості з опаловими властивостями

Але на цьому сюрпризи не закінчуються: при більш ретельному вивченні водоростей фахівці виявили, що ті здатні “вмикати” і “вимикати” самозбірку, створюючи структури, що реагують на сонячне світло і дуже нагадують опали.

Якщо говорити про мінерали, подібні структури виникають з нанорозмірних сфер, які щільно і регулярно “упаковані” і мають характерні оптичні властивості – відображають хвилі світла різних довжин, пояснюють дослідники. При цьому опалесценцію забезпечують скляні структури, сформовані глибоко в надрах землі з кремнезему, пояснюють автори.

У C. tamariscifolia по суті спостерігається те ж саме, з тією лише різницею, що їхні наносфери представляють собою крихітні крапельки ліпідів, вироблені самою водорістю. З них виходить щось на кшталт природних фотонних кристалів (як, наприклад, у хамелеонів).
Керівники дослідницької групи Хізер Уїтні (Heather Whitney) і Рут Олтон (Ruth Oulton) зізнаються, що не можуть поки що зрозуміти, яким чином запускається самозбірка ліпідних сфер у впорядковані структури, які реагують на сонячне світло і створюють “опалові” переливи.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Ще більш цікаво, що C. tamariscifolia може здійснювати динамічну самозбірку міжклітинних фотонних кристалів протягом декількох годин. Коли водорість знаходиться під водою, при тьмяному освітленні, з розрізненого стану наносфери поступово вибудовуються у впорядковану “опалову” структуру, тобто відбиваючу світло.
Автори відзначають, що тепер вкрай важливо зрозуміти, які ж механізми лежать у основі такої незвичайної здатності. Це відкриття можна використовувати при створенні біорозкладних пакувальних матеріалів, а також більш ефективних сонячних батарей.

Джерело: https://www.vesti.ru





Залишити відповідь