Color-Morphing Clams Kan Nieuwe Smartphone- En Tv-Schermen Inspireren

{h1}

Iriserende cellen in het vlees van reuzenschelpen kunnen wetenschappers op een dag helpen bij het ontwerpen van efficiëntere zonnepanelen en televisie- en smartphoneschermen die makkelijker zijn voor de ogen, zeggen onderzoekers.

Iriserende cellen in het vlees van reuzenschelpen kunnen wetenschappers op een dag helpen bij het ontwerpen van efficiëntere zonnepanelen en televisie- en smartphoneschermen die makkelijker zijn voor de ogen, zeggen onderzoekers.

Reusachtige mosselen komen oorspronkelijk uit koraalriffen van de Stille en Indische Oceaan en kunnen tot 100 jaar in het wild leven. Hoewel ze leven in water dat arm is aan voedingsstoffen, kunnen ze wel 120 centimeter lang worden vanwege symbiotische fotosynthetische algen - de kokkels absorberen voedingsstoffen die de algen genereren, terwijl de algen leven van stikstofrijk afval uit de kokkels, eerder onderzoek gevonden.

In een nieuwe studie richtten wetenschappers zich op iriserende cellen in het blootgestelde vlees van de kokkels. Deze cellen, bekend als iridocyten, genereren een verbluffende reeks kleuren, waaronder blauw, groen, goud en, zeldzamer, wit. [Biomimicry: 7 slimme technologieën geïnspireerd door de natuur]

"We bestuderen de tweekleppigen om te zien hoe hun iriserende cellen een interactie aangaan met de algen om de fotosynthese te verbeteren", zegt hoofdauteur Amitabh Ghoshal, een optisch fysicus aan de universiteit van Californië, Santa Barbara, in een verklaring. "Net als zonnecellen, omvat fotosynthese het omzetten van licht in energie. Als we ons begrip van het systeem van de clam's voor het verzamelen van licht vergroten, kunnen we er lessen uit trekken om zonnecellen te maken die licht efficiënter naar energie omzetten."

De onderzoekers onderzoeken systematisch elke kleur die de kokkels produceren om de mechanismen te begrijpen die betrokken zijn bij het produceren van de kleur en de biologische betekenis ervan. Om meer te weten te komen over de witte kleur, analyseerden de wetenschappers levende reusachtige tweekleppigen van de soort Tridacna maxima en Tridacna derasa.

Verrassend genoeg creëren beide tweekleppige schelpdieren hun witte tint door kleuren met elkaar te vermengen, net zoals videoweergaven rode, blauwe en groene pixels mengen om wit te maken.

"We hebben een nieuwe manier ontdekt waarop dieren - in dit geval de gigantische tweekleppig schelpdier - witte kleur krijgen," vertelde Ghoshal WordsSideKick.com. "De meeste witte kleuring bij dieren wordt geproduceerd door bollen of klontjes van micronformaat, vergelijkbaar met hoe verf er wit uitziet, of door reflecterende structuren met een grotendeels variërende tussenruimte, waardoor zichtbaar licht van een breed bereik van kleuren."

Bovendien ontdekten de onderzoekers dat de twee soorten gigantische tweekleppigen verschillende methoden gebruikten voor het mengen van kleuren om wit te produceren. In Tridacna maximawit komt uit strakke clusters van verschillend gekleurde iridocyten. In Tridacna derasawitte resultaten van iridocyten die elk veelkleurig zijn en van een afstand wit lijken.

De meeste hedendaagse videodisplays zijn afhankelijk van lichtbronnen zoals LED's, terwijl gigantische mosselen alleen zonlicht nodig hebben. De iridocyten van de weekdieren bevatten kleine meerlaagse structuren van eiwitten die fungeren als spiegels om verschillende kleuren licht weer te geven, aldus de onderzoekers.

Als de onderzoekers structuren kunnen creëren en besturen die vergelijkbaar zijn met degene die kleur genereren in de kokkels, is het misschien mogelijk om kleurreflecterende displays te bouwen die werken met omgevingslichtbronnen zoals zonlicht of normale binnenverlichting, zei Ghoshal.

"Het produceren van kleur zoals gigantische mosselen dat doen, zou kunnen leiden tot schermen op smartphones, tablets en tv's die minder stroom verbruiken en gemakkelijker zijn voor de ogen", zei Ghoshal in een verklaring.

Bovendien willen de onderzoekers zien of structuren zoals die in gigantische mosselen de efficiëntie van zonnecellen kunnen verbeteren. "Als we konden gebruiken wat we van de kokkels geleerd hebben om een ​​zeer efficiënt gedistribueerd lichtverzamelsysteem te bouwen, dan zouden we dat kunnen gebruiken om efficiëntere 3D-zonnecellen te maken die minder oppervlakte nodig hebben dan onze huidige dak- en landgebonden zonneparken," Ghoshal zei in een verklaring. De wetenschappers werken momenteel samen met Guillermo Bezan, directeur van het Center for Polymers en Organic Solids aan de universiteit van Californië, Santa Barbara, aan het ontwerpen en testen van zonnecellen geïnspireerd op kokkels.

Ghoshal en collega's Elizabeth Eck en Daniel Morse van de universiteit van Californië, Santa Barbara, hebben hun bevindingen op 19 januari in het tijdschrift Optica beschreven.

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com