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Un trucco leggero su scala nanometrica è la chiave per i punti super-neri dei ragni di pavone

I ragni di pavone nel genere Maratus sono sicuramente uno degli aracnidi più teneri e colorati del pianeta. I loro addominali technicolor e le loro mosse danzanti li hanno trasformati in superstar di Internet. Ma fino ad ora, i ricercatori sono rimasti sconcertati dal modo in cui i piccolissimi ragni hanno prodotto le macchie nere profonde e ultra-scure sulle loro colorate mammelle. Si scopre, è tutto un trucco della luce, come riportano i ricercatori in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B.

Carolyn Wilke di Science News riferisce che i ricercatori hanno capito come vengono prodotti gli altri colori vibranti sulle varie specie di ragni di pavone, che vanno dai 2 ai 5 millimetri e vivono in Australia. I pigmenti contenuti nelle squame pungenti creano i rossi, i bianchi e i gialli vibranti sui ragni, mentre le minuscole nanostrutture incorporate nelle squame che sono uniche per i ragni piegano la luce per creare blu e viola iridescenti.

Nell'ultimo studio, i ricercatori hanno analizzato le patch nere dei ragni al microscopio elettronico a scansione. Il team - guidato da Dakota McCoy, uno studente laureato di Harvard che studia biologia evoluzionistica - ha confrontato due specie di ragni di pavone, Maratus speciosus e M. karrie, con una specie di ragno Cylistella interamente nera strettamente correlata. La squadra ha trovato piccoli dossi, o microlenti, nelle macchie nere del ragno pavone mentre il ragno Cylistella era liscio .

Eseguendo simulazioni di come queste superfici irregolari interagiscono con la luce, Bob Yirka di Phys.org riferisce che il team ha scoperto che i dossi curvi riflettono la luce in direzioni casuali e lontano dallo spettatore, rendendo le macchie nere più scure. I microlenti dirigono anche la luce in modo tale da interagire più a lungo con il pigmento di melanina nera sull'addome dei ragni, facendo assorbire più luce. Tutto ciò significa che viene riflesso meno dello 0, 5 percento della luce che colpisce i punti neri, creando un aspetto ultra-scuro. Questo si avvicina alla quantità di luce assorbita da Vantablack, una sostanza artificiale creata da nanotubi di carbonio, che cattura il 99, 965 percento della luce che lo raggiunge.

La profondità del nero ha anche un impatto sui colori brillanti circostanti, creando "un'illusione ottica che i colori siano così luminosi ... sono praticamente luminosi", dice McCoy a Wilke.

Secondo il documento, le microlenti nella tonalità super-nera del ragno pavone sono simili alle caratteristiche che si trovano in alcuni petali di fiori, alcune piante tropicali da ombra, una specie di braccia di stelle marine e negli occhi di falena. Sono anche paragonabili alle piume di un uccello del paradiso che producono un nero altrettanto affascinante, ma i meccanismi sono leggermente diversi. L'anno scorso McCoy ha scoperto che barbule specializzate sulle piume degli uccelli assorbivano il 99, 5 percento della luce, la stessa quantità dei ragni.

Questi neri profondi possono davvero far risaltare i colori degli uccelli e dei ragni maschi durante le esibizioni di accoppiamento, ma McCoy dice a Yong che potrebbero anche essere utili agli umani per scopi non accoppiati. Dice che capire come riprodurre queste nanostrutture potrebbe aiutare ad aumentare l'efficienza dei pannelli solari, migliorare il camuffamento militare e potrebbe essere usato dagli astronomi per tenere lontano l'inquinamento luminoso dai telescopi.

Un trucco leggero su scala nanometrica è la chiave per i punti super-neri dei ragni di pavone