Оперение птиц не тускнеет благодаря «нанотехнологиям»

 Оперение птиц всегда остается ярким и не тускнеет благодаря «нанотехнологиям» — пигментные структуры в их перьях представляют собой особый метаматериал, цвет которому придают не красители, а особое расположение «дырок» в его поверхности, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

"Современные технологии не позволяют нам управлять цветом с такой точностью — нам до сих пор приходится подбирать тона, используя различные пигменты. Теперь у нас появилась возможность создавать краски, используя подобные наноструктуры. Это, к примеру, позволит нам шить красные свитера, которые не будут тускнеть и будут всегда яркими после стирки", — заявил Эндрю Парнелл (Andrew Parnell) из университета Шеффилда (Великобритания).

Парнелл и его коллеги раскрыли секрет того, почему птицы не «седеют» в старости, когда пигментные клетки в их организме истощаются и перестают производить молекулы красителей, изучая структуру перьев обычных соек (Garrulus glandarius), которых можно встретить почти во всех лесах России.

Ярко-голубые перья этих птиц привлекли британских физиков тем, что они необычным образом переливаются на свету, меняя свой цвет от темно-синего к белому при разных углах наклона к лучам солнца. Это натолкнуло ученых на идею о том, что на расцветку соек может влиять не только пигментация их перьев, но и их структура.

Они проверили эту идею, изучив трехмерную структуру перьев при помощи специального SAXS-сканера, который «обстреливает» небольшие участки пера рентгеновскими лучами под разными углами зрения, и следит за тем, как они отражаются от его бородок, «крючков» и других составляющих частей.

Как показал этот «обстрел», каждый участок пера, окрашенный в синий, белый или голубой цвет, обладает уникальными оптическими свойствами, отражая только те волны света, которые соответствуют одному из этих цветов. Это происходит благодаря тому, что поверхность пера сойки организована в особый узор из «дырок» и соединяющих их поверхностей, которые взаимодействуют только с определенными волнами света.

К примеру, если «дырки» обладают достаточно большими размерами, то тогда перо отражает почти все виды волн видимого света, что заставляет нас считать, что перо окрашено в белый цвет. Если же эти поры заметно меньше, то тогда поверхность пера становится синей или ярко-голубой, или приобретает какой-то другой цвет.

Подобные «нанотехнологии», по словам физиков, дают птицам возможность крайне тонко манипулировать окраской своего оперения, достигая точности управления цветом, которая сегодня остается недостижимой для человечества. Защита от «седины», в свою очередь, оказывается дополнительным бонусом.

Пока, как признает Парнелл, его команда не знает, как птицам удается «дирижировать» процессом роста этих «дырок» на биологическом уровне. Раскрытие этих механизмов и их репликация станет главной целью последующих экспериментов, заключают авторы статьи.