DOĞANIN EN KÜÇÜK GÖKKUŞAKLARI, TAVUSKUŞU ÖRÜMCEKLERİ, OPTİK TEKNOLOJİYE İLHAM VERİYOR.
(a) Yetişkin bir erkek tavuskuşu örümceği. b) Bir insan el tırnağına ki örümcek sadece ~ 2.5 mm boyuttadır. c) Yanardöner karın’nın renkleri, mavi ile kırmızı arasında (kırmızı oklar), mordan sarı yeşile (mavi oklar) iki farklı görünüm arasındaki tamamlayıcı renklerine neredeyse değişir.)
Parlak renkli Avustralya tavuskuşu örümcekleri (Maratus spp.) çeşitli desenleri, göz kamaştırıcı renkleri, gösterişli kur yapma gösterileri ile örümcekten en araknofobikleri (örümcek korkusu) bile etkileyebilirler.Bu canlıların çoğunun vücutları 5 mm’den ufak
Tabi bu örümcekler sadece güzel görünmekle kalmıyor insanlara renk teknolojisinde yeni yöntemler konusunda ilham oluyorlar
Tavukuşu örümceğinin bir türü olan gökkuşağı tavus kuşu örümcekleri çok daha etkileyiciler çünkü çiftleşme dönemi geldiğinde dişi örümcekleri etkilemek kur yapmak için yanardöner gökkuşağı renklerini kullanıyorlar peki bunu nasıl yapıyorlar yanardöner gökkuşağı renklerini nasıl elde ediyorlar?
Bunun cevabını öğrenmek için California San Diego Üniversitesinden Dr. Bor-Kai Hsiung Biyologlar mühendisler ve fizikçilerden oluşan bir araştırma ekibi kurdu.
Araştırma ekibi, ışık ve elektron mikroskopisi, hiperspektral görüntüleme, görüntüleme scatterometrisi ve optik modelleme içeren teknikler kullanarak örümceğin fotonik yapılarını incelediler ve örümceğin renk skalasının bu kadar yoğun gökkuşağıyla nasıl oluştuğuna dair hipotezler üretiler. Ekip daha sonra, hipotezlerini test etmek ve doğrulamak için farklı prototipler üretmek amacıyla en yeni 3D nano yazıcıyı kullandı. En sonunda ekip örümceğin yanardöner gökkuşağı renklerini karınlarında bulunan özel yapılar tarafından oluşturulduğunu keşfetti. Bu yapılar yüzey nano difraksiyon (nano ölçekli kırınım) ızgarası ile ölçeklerin mikroskobik eğriliği arasındaki etkileşim, mevcut mühendislik teknolojileri ile mümkün olanlardan daha ince açılarda ve daha küçük mesafelerde parçanın dalga boylarına ışık ayrılması ve izolasyonunu mümkün kılmakta.
Dimitri Deheyen Dr. Bor-Kai’nin doktora öncesi akıl hocası ropörrtajında heycanla şunalrı söyledi “Kim bilebilirdi ki bu kadar ufak yaratıklar optik mühendisleri bile şaşırtabilecek oldukça sofistike yöntemler kullanarak yanar döner renkler oluşturabilir”
Hsiung için bulgu o kadar beklenmedik değildi. Doktora programımda ele almak istediğim ana sorulardan biri. 'doğa nasıl yanardönerliği modüle ediyor.’ Biyomimikoloji açısından, bir soruyu tam olarak anlamak ve ele almak için, her iki ucu da aşırı derecede dikkate almak gerekir. Bu sebeple, yanardönersiz mavi tarantuları araştırdıktan sonra, bu minik yoğun yanardönerli örümcekler ile çalışmayı seçtim "diyor Hsiung.
Bu küçük örümcekler yeni renk teknolojisine ilham kaynağı oluyor olabilir fakat temel doğa tarihi fizik ve mühendislik olmadan keşfedilemezdi. Blackledge, "Doğanın inanılmaz çeşitliliğini anlamak için çok çeşitli araştırma uzmanlığını bir araya getirmek ve daha sonra bu bilgiyi insan teknolojisine uygulamak, UA Biyomimeri Araştırma ve İnovasyon Merkezi'nin tam olarak yaptığı bu " dedi.
Shawkey, bu araştırmanın araştırmacıların gelecekte biyolojik fotonik yapıları inceleme biçimini nasıl değiştirebileceğini sorduklarında "Bazen matematiksel optik modellerin kritik araçlar olmasına rağmen test edilmesi gereken hipotezler olduğunu unutuyoruz" dedi. "Nano 3D baskı, deneysel olarak modellerimizi doğrulamamızı sağladı,Bu gerçekten heyecan vericiydi. Umarız bu teknikler gelecekte yaygın olacaktır "dedi.
Dr. Radwanul Hasan Siddique “Bu örümcekler ile ilgili en etkileyici olan o kadar iyi evrimleşmişler ki normal örümceklerin sahip oladuğu basit renkelerden ve yapılardan teknolojimizi bile geride bırakacak kadar kompleks renk ve yapıya ulaşmışlar.” “Üstün üretim teknikleriyle bile bu yapıları taklit edemedik.en başında nasıl bu yapıları oluşturduklarını çok merak ediyorum!” diye ekledi.
Bu süper yanardöner örümcek skalalarından gelen ilham, spektral manipülasyonda mevcut sınırlamaların üstesinden gelmek için kullanılabilir özellikle de uzay görevlerinde veya giyilebilir kimyasal algılama sistemleri gibi ince ölçekli spektral çözünürlüğün gerekli olduğu uygulamalar için optik spektrometre boyutunu küçültmekte kullanılabilir.
Sonunda, tavuskuşu örümcekleri sadece doğanın en küçük gökkuşağına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda yaşam bilimleri ve biyoteknolojilerden malzeme bilimleri ve mühendislik alanlarına kadar geniş bir yelpazede alanlar oluşturabilirler.
Çeviri:Celal DEMİRTAŞ
Kaynak: The University of Akron
Yayınlama tarihi: 09.01.2018