Секреты бриллиантового жука

Что такое белый цвет, знают все. И знают, как выглядит лист бумаги, имеющий белый цвет. Но если поместить на этот лист белого бриллиантового жука с латинским названием «Cyphochilus sp.», как тут же придется усомниться в нашем представлении о белом цвете. Крошечное насекомое, обитающее на юго-востоке Азии, обладает предельно насыщенным белым цветом, который не могут пока что воспроизвести с помощью ни одной из существующих технологий.

Не так давно ученый Пит Вукусич из университета Эксетера, исследуя панцирь этого жука, обнаружил, что его покрытие представляет собой удивительный пример нанотехнологий. Белый цвет бриллиантового жука обусловлен не пигментами, он связан с размерами и свойствами чрезвычайно тонких хитиновых чешуек, которые покрывают его панцирь. Все знают, что белый цвет - это смешение всех цветов видимого спектра. При этом максимальная белизна получается, когда все цвета отражаются одинаково интенсивно. Такое явление в природе встречается чрезвычайно редко и происходит из-за наличия многих отражающих слоёв цветообразующего покрытия.

Сильвия Виньолини, соавтор нового исследования из Кембриджского университета, в качестве примера приводит красную стену, которую хотят покрасить белой краской. Стена становится все белее, чем больше будет на нее нанесено белой краски, так как с каждым слоем нижний красный цвет будет всё слабее просвечиваться сквозь верхние слои. При этом будет увеличиваться толщина наносимого слоя краски. Но оказалось, что ослепительно белый цвет панциря жука создается невероятно тонким слоем материала очень сложной пространственной структуры. Изучая под мощным микроскопом покрытие панциря, учёные выяснили, что оно состоит из хитиновых нитей, сплетенных в сложнейшую сеть, каждая из которых имеет толщину не больше тысячных долей миллиметра.

Любопытным является и то, что хотя сам хитин является материалом, плохо отражающим свет, но благодаря особой пространственной структуре, в которую включены нити разного размера, а также разной толщины, сплетенные под разными углами, отражение света происходит очень эффективно, и главное, в одном направлении. «Получение другого цвета требует упорядоченной структуры, а для того, чтобы создать идеальный белый цвет, важным оказывается именно беспорядок», — говорит Виньолини.

Покрытие жуков, очевидно, сформировалось в ходе эволюции. Оно защищает насекомых, которые обитают на грибах белого цвета, от хищников, при этом, не добавляя дополнительного веса, что важно, если учитывать, что они являются летающими существами. Возможно, открытие ученых позволит в скором времени создать такие искусственные наноструктуры, которые обеспечат человечество идеальным белым цветом.