Neon Vogelfedern sind der Schlüssel zu Farben, die nie verblassen

Haben Sie sich jemals gefragt, wie ein Fossil stammt aus vor 40 Millionen Jahren immer noch seine ursprüngliche Farbe behält, während gefärbte Kleidungsstücken in Jahren verblassen? Die Antwort liegt in der molekularen Struktur dieser natürlichen Farben – und neue Forschung zeigt, wie sie eine neue Generation von künstliche züchten könnte.

Das Konzept heißt strukturelle Farbe, und es wird von einer Koalition von Ornithologen, Maschinenbau-Ingenieure und Physiker unter der Leitung von Guggenheim Fellow und Wissenschaftler Hui Cao Yale studiert. Cao ist daran interessiert herauszufinden, wie die leuchtenden Farben in der Natur gefunden, künstliche Farben angewendet werden können, durch das Studium der strukturellen Zusammensetzung der 40 Millionen Jahre alten Käfer Muscheln und Federn.

Mit ihrem Biophotonik Forschungsteam, Cao hat erfolgreich die Strukturen, aus denen sich eine Vogelfeder auf Nano-Ebene abgebildet. Es stellte sich heraus, der brillante, Fade-Proof Farbtöne kommen dank Schichten von Melanin Pigment unter Nanostrukturen auf den Widerhaken jede Feder, wie eine dichte Schicht-Kuchen von Keratin und Farbe, mit winzigen Lufteinschlüsse, die die Streuung von Licht so zu manipulieren, dass sie optisch brillante Farben produzieren geritten montiert. "Ein Blue Jay blau, zum Beispiel von Nanostrukturen mit Melanin unter, kommt", erklärt eine Yale-Release. "Vögel mit brillanten weißen Federn haben keine solche Melanin."

Das heißt, sind die Pigmente tatsächlich Bestandteil jeder Zelle strukturellen Make-up. Dies ist, was macht strukturelle Farbe von Natur aus anders als Farbstoffe oder Farben, die die bestehenden Nanostrukturen aus einem anderen Material zu sättigen. Nach Cao Website einige Arten von brillanten weißen mineralischen Farben sind bereits die Vorteile der Beispiele in der Natur gefunden, aber es gibt Unmengen an ungenutztes Potenzial, wenn es darum geht, andere Farben.

Caos Forschung konnte schließlich produzieren künstliche Pigmente, die nie verblassen – und noch wichtiger ist, sind ökologisch unbedenklich. Die Straße, hinunter könnte das ungiftige Autolack, vollständig biologisch abbaubar Industriefarbstoffe und sicherer Kosmetik bedeuten.

Vorerst sind sie und ihr Team konzentrierte sich auf den Aufbau eines Lasers, das imitiert die biologische Strukturen der Farben in der Natur, die auch ziemlich verdammt cool klingt. Aber es ist spannend zu wissen, dass Wissenschaftler nicht weit von der Vollendung, wie künstliche Farbwechsel vorgenommen werden – und wie sie dauern. [Yale über Physorg]