Τα φτερά παγωνιού είναι φημισμένα για τη διακριτική μεταλλική λάμψη τους, αλλά λίγοι συνειδητοποιούν ότι αυτές οι αποχρώσεις παράγονται από μικροσκοπικές δομές που διασκορπίζουν το φως και όχι τη χρωματισμό. Το φαινόμενο είναι υπεύθυνο για τα ζωντανά μπλουζ και τα χόρτα του φτερού παγωνιού, καθώς και τον ιριδίζοντα χρωματισμό των πτερυγίων πεταλούδας και άλλων ζώων.
Στο παρελθόν, οι επιστήμονες προσπάθησαν να αντιγράψουν αυτά τα δομικά ή φυσικά χρώματα, αλλά μια μελέτη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο του Cambridge και την ολλανδική βιοτεχνολογική εταιρεία Hoekmine BV υποδηλώνει ότι η διαδικασία πρόκειται να γίνει πολύ πιο απλή.
Η Christina Ayele Djossa της Atlas Obscura αναφέρει ότι οι ερευνητές ανακάλυψαν έναν αναπαραγόμενο γενετικό κώδικα για φυσικά χρώματα, που σημαίνει ότι οι μοναδικές αποχρώσεις μπορούν τώρα να αναπτυχθούν μέσα σε 24 ώρες. Προηγουμένως, η αναπαραγωγή των χρωμάτων απαιτούσε δέσμη ηλεκτρονίων και εβδομάδες για να ολοκληρωθεί.
"Είναι ζωτικής σημασίας να χαρτογραφήσουμε τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τον δομικό χρωματισμό για να κατανοήσουμε περαιτέρω πώς κατασκευάζονται οι νανοδομές στη φύση", λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Villads Egede Johansen σε δελτίο τύπου. "Αυτή είναι η πρώτη συστηματική μελέτη των γονιδίων που στηρίζουν τα δομικά χρώματα - μόνο σε βακτήρια αλλά σε οποιοδήποτε σύστημα διαβίωσης".
Σύμφωνα με την απελευθέρωση, το έργο της ομάδας, το οποίο επικεντρώθηκε στον γενετικό χειρισμό του flavobacterium, θα μπορούσε να οδηγήσει στη μαζική παραγωγή βιοαποικοδομήσιμων, μη τοξικών χρωμάτων σε όλα τα χρώματα της φύσης.
Με βάση τις εσωτερικές νανοδομές τους, οι αποικίες φλαβοβακτηρίου αντικατοπτρίζουν φυσικά ένα μεταλλικό πράσινο χρώμα. Όπως εξηγεί ο Michael Irving του Νέου Άτλαντα, οι επιστήμονες ήθελαν να προσδιορίσουν ποια γονίδια ήταν υπεύθυνα για την παραγωγή αυτού του δομικού χρώματος. Η ομάδα δημιούργησε αποικίες με συγκεκριμένες μεταλλάξεις - όπως το ποικίλο μέγεθος και μετακίνηση - και τις συνέκρινε με μια ομάδα ελέγχου βακτηριδίων. Τα μεταλλαγμένα δείγματα, συνειδητοποίησαν, αντανακλούσαν διαφορετικά χρώματα με βάση την εσωτερική δομή τους.
Ο Johansen, ειδικός στη βιο-εμπνευσμένη φωτονική, λέει στον Djossa ότι τα βακτήρια σχήματος ράβδου έχουν διάμετρο περίπου μισού μικρομέτρου.
"Το πακέτο των αποικιών με ένα σωστό τρόπο όπως ένα σωρό από σωλήνες ή κυλίνδρους", λέει. Έτσι με την αλλαγή των μεγεθών και των διαστάσεων του flavobacterium, η ομάδα θα μπορούσε να προκαλέσει χρώματα από όλο το φάσμα. Οι ερευνητές ήταν επίσης σε θέση να γεμίσουν αυτά τα χρώματα ή να τα εξαλείψουν τελείως. Ο Djossa αναφέρει ότι τα χρώματα που δεν είναι στο φάσμα, όπως το λευκό και το καφέ, ήταν πιο δύσκολο να κατασκευαστούν αλλά μπορεί να αντανακλώνται αλλάζοντας τη γωνία του βακτηρίου.
Προχωρώντας προς τα εμπρός, οι επιστήμονες ελπίζουν να διερευνήσουν τη δυνατότητα συλλογής φλαβοβακτηρίων για την παραγωγή σε μεγάλη κλίμακα μη τοξικών χρωμάτων που «καλλιεργούνται» παρά παράγονται.
"Βλέπουμε μια πιθανότητα στη χρήση τέτοιων βακτηριακών αποικιών ως φωτονικών χρωστικών που μπορούν εύκολα να βελτιστοποιηθούν για να αλλάξουν τον χρωματισμό κάτω από εξωτερικά ερεθίσματα και που μπορούν να αλληλεπιδρούν με άλλους ζωντανούς ιστούς, προσαρμόζοντας έτσι σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα", λέει η συν-συγγραφέας της μελέτης Silvia Vignolini μια δήλωση. "Το μέλλον είναι ανοιχτό για βιοδιασπώμενα χρώματα στα αυτοκίνητα και στους τοίχους μας - απλά αυξάνοντας ακριβώς το χρώμα και την εμφάνιση που θέλουμε".
