В "светильниках" глубоководных рыб обнаружили рассеивающие свет нанокристаллы
Японские физики обнаружили внутри "светильников" глубоководных лучеперых рыб уникальные нанокристаллы, которые помогают этим обитателям глубин океанов более эффективно рассеивать вырабатываемый их телом свет и направлять его в конкретную сторону.
Это позволяет использовать их рукотворные аналоги в фотонных устройствах, сообщила пресс-служба Американского физического института (AIP).
"Мои предыдущие эксперименты и наблюдения коллег уже указывали на то, что на поверхности фотофор (светящихся органов - прим. ТАСС) глубоководных рыб могут формироваться прослойки из кристаллов гуанина. Сейчас мне удалось показать, что отражающая способность этих кристаллов сильно зависит от того, под каким углом на них падает свет. Это говорит о том, что эти структуры позволяют управлять движением вырабатываемого рыбами излучения", - пояснил профессор Хиросимского университета (Япония) Масакадзу Ивасака, чьи слова приводит пресс-служба AIP.
Профессор Ивасака и другие ученые уже несколько десятилетий изучают то, как устроены и работают фотофоры - особые органы глубоководных рыб, которые вырабатывают биолюминесцентное свечение в результате химических реакций. Эти структуры обитатели глубин океана используют для того, чтобы приманивать жертв, отпугивать хищников и скрывать себя от их взора, а также для привлечения внимания особей противоположного пола.
Несколько лет назад японские биологи обратили внимание на то, что в фотофорах вида Sigmops gracilis (относится к гоностомовым лучеперым рыбам) присутствуют уникальные кристаллические структуры, состоящие из молекул гуанина - одного из основных "стройблоков" молекул ДНК. Их необычная иглообразная форма и расположение в окрестностях фотофор заставила физиков изучить то, как эти структуры взаимодействуют со светом.
"Ранее мы показали, что схожие гуаниновые кристаллы, присутствующие в чешуе золотых рыбок, работают как зеркала, которые неравномерным образом отражают свет из-за особенностей их расположения. В случае с этими глубоководными рыбами, их сильно вытянутые гуаниновые кристаллы ведут себя как призмы - они перенаправляют свет, а не просто отражают его. При этом по структуре и свойствам они оказались похожими на фотонные кристаллы", - добавил Ивасака.
Подобный характер взаимодействия этих наноструктур со светом, как отмечает ученый, позволяет рыбам максимизировать эффективность работы фотофор и заставлять вырабатываемый ими свет двигаться в нужную сторону. Схожим образом, по мнению физиков, можно повысить эффективность работы различных нанофотонных устройств, в том числе имплантируемых биомедицинских чипов, работающих внутри организма.