Squids 惊人的变色可能是超高效太阳能技术的关键
通过将鱿鱼色素放入光伏电池中,研究人员揭示了这些动物令人难以置信的颜色匹配能力可能是太阳能供电的。
令人眼花缭乱的转变头足纲颜色(包括章鱼、墨鱼和鱿鱼的颜色)允许它们融入他们的环境或直观地相互交流。虽然研究人员早就知道填充了色素发色团在他们的皮肤里参与此过程,我们仍然没有完全理解它是如何工作的。
因此,美国东北大学的生物化学家 Taehwan Kim 及其同事建造了一个太阳能电池,以查看长鳍近海鱿鱼 (Doryteuthis pealeii)可以促进光能转化为电能。
果然,在暴露在阳光下时,颗粒会转移电荷。
“我们发现,放入其中的颗粒越多,光电流响应就越高,”东北大学生物化学家 Leila Deravi告诉Cody Mello-Klein 在 Northeastern Global News。
“这直接表明,染色团的碎片实际上正在将来自太阳模拟光的光转换为电压,这可以完成电路,然后可能被收集起来,用于动物的电源。”
更重要的是,研究人员指出,这个系统必须非常高效,因为鱿鱼可以利用这种能量来改变它们在只有低水平光线才能到达的水下的整个身体的外观。
“让某个东西感知到它周围的颜色并在数百毫秒内分发 [它们] 真的很疯狂,”说德拉维。“这不是一件容易的事情,尤其是在水下的生物系统中。”
染色团,位于聪明的头足类动物,在长鳍近海鱿鱼中充满了不同颜色的色素,包括红色、黄色和棕色。这种短命的浮游食性动物穿越北大西洋迁徙,在冬天移动到近海,随着海水变暖而返回陆地,依靠它们的墨水和伪装来躲避从海豚到比目鱼的许多捕食者。
它们的每一个微小的色素器官都有神经,这些神经可以携带足够的电荷,使色素团肌肉收缩并将器官扩大到其大小的 10 倍,与周围的器官同步。这使他们能够创建不断变化的颜色图案。
“发色团显着的大规模共振表明发色细胞之间存在电通讯,”研究人员指.
当暴露在光线下时,颜料会在氧化还原反应,创建费用。Kim 和团队怀疑,这种光“感应”信号可能会传播到相邻的色谱团,这可能解释了它们如何同步改变色素强度以模拟鱿鱼的周围环境。
更多地了解这些超高效光传感器可能会彻底改变可穿戴电子产品等领域。
这项研究发表在材料化学杂志 C.