Водоросли оказались удивительными оптическими системами

Диатомовые водоросли обладают наноструктурами, которые позволяют им очень рационально "переваривать" свет. Эти природные системы могут послужить основной для перспективной техники, установили Пит Вукусич (Pete Vukusic) и его коллеги из университета Эксетера (University of Exeter).

Учёные изучили один из самых распространённых видов диатомовых водорослей — Coscinodiscus wailesii, похожих по форме на чашки Петри. Особенно британцев заинтересовал панцирь из кремнезёма (такие оболочки диатомей разных видов отличаются колоссальным разнообразием и тонким филигранным рисунком).

Под микроскопом исследователи хорошо рассмотрели многослойную структуру створки диатомеи. С внешней стороны она содержала большое число крошечных отверстий, через которые можно было разглядеть более глубокий слой, сформированный, в свою очередь, ещё более тонкими пористыми структурами.

Вукусич и его коллеги поставили серию оптических экспериментов и установили, что такие наноструктуры очень сильно преломляют свет.

Учёные объяснили назначение данного узора. Внутри этого простейшего организма содержатся сотни хлоропластов, отвечающих за фотосинтез. В зависимости от строения и формы диатомовой водоросли разные хлоропласты могут быть по-разному освещены.

А для того чтобы по возможности всем как можно больше лучей досталось хлоропластам, и нужны эти многоэтажные ряды разнокалиберных отверстий. Они обеспечивают равномерное распределение света по крошечному организму.

Такое тонкое манипулирование лучами, считает Вукусич, может пригодиться в проектах микроскопических биоинженерных устройств, активируемых светом, в частности — систем целевой доставки лекарств.

Надо отметить, что Вукусич уже знаком нам по аналогичным исследованиям высокоэффективных оптических наноструктур, открытых им на поверхности крыльев африканских бабочек и на панцире ультрабелого жука.

Комментарии: