Les coléoptères utilisent des nanostructures pour la couleur

De nombreux coléoptères et papillons brillants et irisés tirent leurs couleurs brillantes non pas de pigments, mais de la façon dont de minuscules structures sur leur corps reflètent la lumière. Ces structures intéressent depuis longtemps les scientifiques, qui espèrent imiter ces cristaux contrôlant les photons pour construire de meilleures cellules solaires, capteurs et autres dispositifs optiques, voire des puces informatiques optiques.

Acte de disparition : Le scarabée bijou reflète un vert métallique en lumière régulière (à gauche). Il perd cette réflexion si une lumière polarisée circulairement à droite est utilisée (à droite).
Avec l'aimable autorisation de Science/AAAS

Des chercheurs du Georgia Institute for Technology ont maintenant examiné de plus près l'exosquelette du scarabée bijou – les détails sont publiés aujourd'hui dans le journal La science . Auparavant, les chercheurs avaient montré que le coléoptère reflétait ce qui nous apparaît comme une couleur verte brillante sous la forme d'une lumière polarisée circulant vers la gauche (lorsque la lumière se déplace, son champ électrique correspondant tourne vers la gauche). Le fait de ne briller que de la lumière polarisée tournant à droite sur le coléoptère lui fait perdre sa couleur verte (voir les images ci-dessus).

La réflexion vers la gauche se produit à cause des nanostructures hélicoïdales complexes dans l'exosquelette du coléoptère. Son exosquelette est composé de cellules hexagonales, pentagonales et heptagonales contenant des cônes jaunes entourés de vert. Vivek Sharma, Mohan Srinivasarao , et d'autres à Georgia Tech ont utilisé la microscopie confocale pour montrer à quel point les arcs concentriques (ou spirales) étroitement emballés sur ces cellules ressemblent beaucoup à un type de cristal liquide. Parce que les scientifiques comprennent déjà comment se forment les cristaux liquides, cette nouvelle association peut les aider à comprendre comment la structure optique de l'insecte s'auto-assemble.

L'année dernière, j'ai écrit sur un scarabée brésilien qui a une structure de cristal photonique idéale que les chercheurs essaient d'imiter. Les chercheurs pensent que ces coléoptères pourraient même utiliser de telles sous-structures complexes photoniques pour communiquer entre eux via la lumière ou pour éloigner les prédateurs.

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