Parcenter.ru

Все про домашних животных
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как хамелеон меняет окраску

Создан материал, меняющий цвет подобно хамелеону

Наверное, каждый из нас мечтал в детстве о плаще-невидимке. Что ж, видимо вспомнив о своих детских мечтах, исследователи из Кембриджского университета разработали настоящую искусственную кожу, которая способна менять свой цвет подобно хамелеону. По словам ученых, подобное изобретение может применяться при камуфляже и при разработке крупномасштабных динамических дисплеев. Подобные новости периодически появляются в прессе. Неужели в этот раз все действительно иначе?

Для создания уникального материала специалисты вдохновлялись способностью хамелеонов изменять свой цвет

Почему хамелеон меняет цвет?

Хамелеоны всегда выделялись на фоне остальных животных благодаря необычной способности изменять окраску своего тела. Изучением природы столь интересного умения был весьма заинтересован древнеримский ученый Плиний, который считал, что именно окружение и фон каким-то неведомым образом оказывают влияние на цвет хамелеонов. В XVII веке ученые считали, что окрашивая свое тело в разные цвета, животное показывает уровень эмоциональной возбужденности и переживаний. Второй вариант оказался наиболее близким к истине. Так, с помощью окраски, хамелеоны общаются с себе подобными, причем наиболее яркий окрас в таком случае получается при встрече самцов друг с другом. Иными словами, раскрашивая свое тело всеми цветами радуги, хамелеоны показывают свое желание быть замеченными. Кроме того, цвет хамелеона часто меняется в зависимости от температуры окружающей среды или при изменении привычного животному уровня освещения и влажности. Именно эту особенность ученые из университета Кембриджа решили использовать в качестве примера для создания нового изобретения — уникального камуфляжного материала, способного изменять свой цвет.

Пример изменения цвета материала. Источник здесь

Можно ли сделать предмет невидимым?

Кажется, ученые из Кембриджа создали первый в мире плащ-невидимку

Вдохновившись способностью хамелеонов и каракатиц менять свой цвет, маскируясь под окружающую их среду, исследователи из Кембриджского университета создали уникальный материал, состоящий из частиц золота в полимерной оболочке. Для того, чтобы золото смогло отражать свет, ученые поместили его в микрокапли воды в масле. При воздействии тепла или света частицы получают способность изменять и цвет материала.

В природе хамелеоны способны менять цвет благодаря хроматофорам — клеткам кожи с особыми сократительными волокнами, которые дают возможность красящим пигментам двигаться.

Искусственные хроматофоры, разработанные Кембриджскими исследователями, изменяют свой цвет при температуре выше 32 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры наночастицы начинают накапливать большое количество энергии за долю секунды, так как полимерные покрытия вытесняют всю воду и разрушаются. При охлаждении материала полимеры постепенно захватывают воду и расширяются, изменяя свою первоначальную форму.

Геометрия кластеров влияет на цвет наночастиц: когда наночастицы разбросаны, они красные, а когда они группируются вместе, они становятся темно-синими.

На данный момент материал, разработанный Кембриджскими исследователями, имеет только один слой, поэтому способен изменяться только на один цвет. Тем не менее, использование новых материалов для создания светоотражающих наночастиц поможет исследователям добиться искомого “эффекта хамелеона”.

Как вы считаете, в каких областях “материал-невидимка” сможет добиться максимального применения? Будет ли он доступен для продажи? Давайте обсудим этот вопрос в нашем Telegram-чате.

Как хамелеон меняет окраску

Вопреки легендам хамелеон не маскируется под окружающую среду сменой окраски. Они меняют цвет в зависимости от температуры, света и настроения. Это уникальная способность организма, которой обладают далеко не многие пресмыкающиеся, насекомые и рыбы.

Заметили эту особенность давно, еще в древности, но прошло много веков, пока поняли, как это происходит. Разгадать, почему хамелеон меняет свой цвет, помогли исследования ученых (П. Бэр, Брюкке, Крукенберг). Под микроскопом им удалось выяснить природу такого явления..

Итак благодаря чему же хамелеону удается так быстро изменять свой цветовой рисунок? В чем скрывается этот секрет?

Чтобы не уходить глубоко в описание клеточной физиологии, коротко опишем сам процесс работы этих клеток. Хроматофоры находятся в наружном — волокнистом и более глубоком слое кожи хамелеона, они представляют собой разветвленные клетки с находящимися в них зернами темно-коричневого, черного, красноватого и желтого пигмента.

В одних хроматофорах таких зерен много, а в других — мало. В тех местах, где таких клеток больше, окраска более яркая, ну и соответственно наоборот. Но дело не только в количестве пигмента. Важно еще, как он расположен в клетке! Пигмент может быть разбросан по всему хроматофору, находиться во всех его разветвлениях, а может быть собран в одну кучку в середине клетки. Пигментные зерна не прикреплены к постоянному месту, они могут перемещаться по хроматофору.

Все вышеописанные изменения цветового окраса происходят под действием факторов и раздражителей, которые можно разбить на две основные группы: физиологические факторы (температура, освещение, влажность, голод, обезвоживание, болевые) и эмоциональные раздражители (испуг или агрессия при встрече самца или самки хамелеона или другого животного).

Ярким примером этих процессов могут послужить быстрые изменения окраски у самцов хамелеонов в период размножения и во время драк, когда они стараются повернуться друг к другу ярко окрашенными боками тела. Как бы демонстрируя свое превосходство над соперником.

Хочу отметить особое влияние света на маскировочную систему «маскировки» хамелеона. Ученые установили, что существует тесная взаимосвязь между зрением хамелеона и его способностью к смене окраски. Зрительная система — именно здесь завязывается сигнальная цепь передающая команды клеткам. В ходе исследований было выявлено, что способность изменять цвет теряется при повреждении у него зрительного нерва. Значит, свет через глаза действует на нервную систему и только через нее уже на хроматофоры. От мозга к хроматофорам идут нервы. Именно по ним поступают команды к изменению формы и расположения хроматофор в слоях кожи.

В ходе исследований и экспериментов были выявлены следущие парадоксальные факты и закономерности:

  • При раздражении путем зрительных впечатлений или при электрическом раздражении центрального отрезка зрительного нерва замечалось потемнение сначала некоторых частей, а потом всего тела.
  • При удалении глазного аппарата — соответствующая половина тела хамелеона светлеет.
  • Электрическое раздражение спинного мозга вызывает просветление, а его удаление — потемнение.
  • При анестезировании эфиром, так же во время сна, и при умирании — животное светлеет, приобретая светлые нежные тона, а при анестезировании действием хлороформа — темнеет.

Чтобы объяснить эти порой противоположные данные, учеными была принята гипотеза, что в центральной нервной системе хамелеона залегают двоякого рода центры: волевые и автоматические.

Автоматические центры поддерживают известный тонус цветоизменяющей системы, а при раздражении вызывают просветление кожи, но эти центры стоят в зависимости от волевых центров, оказывающих на них подавляющее действие и, следовательно, при этом вызывающих обратный эффект, т. е. потемнение. Нервы, передающие команды от центральной нервной системы к хроматофорам, расположены вместе с двигательными нервами, и раздражение этих последних вызывает просветление кожи, тогда как ослабление периферических окончаний при отравлении их кураре — вызывает, наоборот, потемнение.

Таким образом, возбуждение автоматических центров и от них идущих нервов сопровождается у хамелеона просветлением, которое является результатом сократительной деятельности протоплазмы хроматофоров, ибо форма самой клетки при этом не изменяется. Произвольное изменение окраски возможно, конечно, при условии целости головного мозга и исчезает при удалении полушарий, мозжечка и др. частей. (П. Бэр, Брюкке, Крукенберг).

Читать еще:  Как спариваются жабы

Вот такой непростой механизм обуславливает удивляющее нас всех цветовое поведение хамелеона! Как я говорил ранее, такой мимикрией обладают и другие представители живого мира – палочники, камбала, и др. Но вот другой интригующей особенностью этого пресмыкающегося которой нет ни у кого другого, является его язык, способный мгновенно настигнуть и захватить жертву хамелеона! Но об этом в следующий раз!

Почему хамелеон меняет цвет: описание и интересные факты

Хамелеоны являются одними из самых необычных существ, что населяют планету. Внимание эти рептилии привлекают в первую очередь0 оригинальной способностью к преобразованию окраса. Почему хамелеоны меняют цвет? В каких случаях они прибегают к подобным метаморфозам? Как меняют цвет хамелеоны? Ответы рассмотрим в нашем материале, а также представим несколько интересных фактов об этих удивительных животных.

Механизм изменения окраса

Прежде чем поведать, почему хамелеон меняет цвет, хотелось бы сказать несколько слов о том, за счет чего становится возможной такая способность. Обусловлена оригинальная функция специфическим строением тканей кожи животного. Практически всю ее поверхность покрывают особые клетки, которые называют хроматофорами. Последние содержат в себе цветовые пигменты. Представлены красители в виде микроскопических подвижных зернышек.

Клетки хроматофоры могут расширяться и сокращаться. Результатом становится смешение цветовых пигментов в отдельных сочетаниях. Если зернышки концентрируются в центре клетки, она приобретает светлый оттенок. Когда пигменты перемещаются на периферию, образуются темные цвета.

В глубинных и поверхностных слоях кожи содержится различное количество хроматофор с отдельными сочетаниями красителей. Этим, собственно, объясняется широчайший диапазон цветов, на которые меняет окраску хамелеон. Почему такие животные прибегают к столь необычным метаморфозам? Об этом поговорим далее.

Зачем хамелеон меняет свой цвет?

Каждому из нас знакомо утверждение, что такие рептилии преобразуют окрас в целях маскировки на фоне окружающей местности, стремясь стать незаметными для хищников. Однако, как показывают результаты специальных исследований, это является не более чем заблуждением. На практике такие животные не способны становиться монохромными на белом полотне. То же касается и черного фона. В подобных ситуациях оттенок тела ящерицы все ровно будет оставаться несколько контрастным.

Так почему хамелеон меняет цвет на самом деле? Учеными было выяснено, что такие метаморфозы способны происходить под воздействием целого ряда эмоциональных и физиологических факторов. В первую очередь здесь стоит отметить воздействие на тело животного определенной температуры, освещения, влажности. Изменять оттенок хамелеоны могут при обезвоживании, болевых ощущениях, чувстве голода, испуге, проявлении агрессии по отношению к неприятелю, желании привлечь внимание самки.

Еще почему хамелеоны меняют цвет кожи? Исследователи установили, что значительную роль здесь играет то, на какие объекты устремлен взгляд животного. Согласно результатам экспериментов, при повреждении зрительного нерва ящерицы способность к цветовым метаморфозам полностью утрачивается. Обусловлено это тем, что преобразование оттенков происходит лишь при некоторой цепочке действий. Попадая на сетчатку глаза хамелеона, свет оказывает воздействие на нервную систему. Передаются сигналы в мозг, а затем к хроматофорам. Воздействие на животное светом определенной интенсивности приводит к изменению оттенка кожи в том или ином спектре. То же происходит, если раздражать тело рептилии слабыми зарядами электрического тока.

Вот мы и выяснили, почему хамелеон меняет цвет. Вопреки распространенному заблуждению, такие ящерицы не выступают экспертами в области маскировки. Смена цвета служит для прочих целей.

Какие оттенки может приобретать тело хамелеонов?

На планете проживает более 160 видов ящериц, которые относятся к представленному роду. Большинство из них способны менять цвет лишь с зеленого на коричневый. Однако некоторые рептилии научились преобразовывать оттенки тела в широчайшем спектре, начиная с белого, желтого, оранжевого и заканчивая пурпурным, розовым, черным. Примечательно, что цвет у хамелеонов меняется не моментально. Обычно на это уходит до минуты. Ведь клеткам-хроматофорам требуется некоторое время на сжатие и расширение.

Зрение хамелеонов

Если говорить об интересных фактах, что касаются этих животных, особого внимания заслуживает необычное зрение. Хамелеоны способны вращать глазами под углом в 360 о , охватывая любые окружающие объекты. Причем зрительные органы могут вращаться независимо друг от друга. При потребности глаза концентрируют внимание на отдельных предметах по обеим сторонам тела. Фокусировка зрения в одном направлении происходит во время охоты хамелеона. Таким образом, ящерица получает возможность заметить потенциальную добычу на удалении более чем в 10 метров.

Как видно, со зрением у таких рептилий все в порядке. Однако как обстоят дела с восприятием звуков окружающего мира? Со слухом таким ящерицам повезло меньше. Как и у прочих рептилий, например, змей, хамелеоны лишены среднего уха. По этой причине они не распознают большинство звуков. Впрочем, нельзя утверждать, что эти ящерицы глухие. В действительности их слух ограничен диапазоном частот в пределах от 200 до 600 Герц.

Питание

Интересным фактом является наличие у хамелеонов чрезвычайно длинного баллистического языка. У большинства видов его размеры превышают параметры тела. На конце языка присутствует так называемая ловчая присоска. В ходе поиска пропитания хамелеон занимает неподвижную позицию в засаде. Вращение глаз в различных направлениях позволяет ящерице заметить насекомое. В момент атаки хамелеон стремительно выбрасывает баллистический язык по направлению жертвы. Процесс захвата и втягивания добычи в рот отнимает доли секунды.

Рацион хамелеонов составляют бабочки, жуки, кузнечики и сверчки. Наиболее крупные представители рода ящериц способны охотиться на птиц и грызунов. В периоды дефицита пищи хамелеоны могут поглощать небольшие фрукты и листья деревьев.

Размеры

Удивительным фактом является то, что параметры тела ящериц, которые относятся к этому роду, варьируются в значительных пределах. Самыми миниатюрными хамелеонами на планете выступают представители вида Brookesia micra. Дорастать взрослые особи способны лишь до 15 миллиметров. Что касается наиболее крупных хамелеонов, то таковыми являются ящерицы вида Furcifer oustaleti. Их максимальные размеры составляют порядка 70 сантиметров.

Создан материал, меняющий цвет подобно хамелеону

Наверное, каждый из нас мечтал в детстве о плаще-невидимке. Что ж, видимо вспомнив о своих детских мечтах, исследователи из Кембриджского университета разработали настоящую искусственную кожу, которая способна менять свой цвет подобно хамелеону. По словам ученых, подобное изобретение может применяться при камуфляже и при разработке крупномасштабных динамических дисплеев. Подобные новости периодически появляются в прессе. Неужели в этот раз все действительно иначе?

Для создания уникального материала специалисты вдохновлялись способностью хамелеонов изменять свой цвет

Почему хамелеон меняет цвет?

Хамелеоны всегда выделялись на фоне остальных животных благодаря необычной способности изменять окраску своего тела. Изучением природы столь интересного умения был весьма заинтересован древнеримский ученый Плиний, который считал, что именно окружение и фон каким-то неведомым образом оказывают влияние на цвет хамелеонов. В XVII веке ученые считали, что окрашивая свое тело в разные цвета, животное показывает уровень эмоциональной возбужденности и переживаний. Второй вариант оказался наиболее близким к истине. Так, с помощью окраски, хамелеоны общаются с себе подобными, причем наиболее яркий окрас в таком случае получается при встрече самцов друг с другом. Иными словами, раскрашивая свое тело всеми цветами радуги, хамелеоны показывают свое желание быть замеченными. Кроме того, цвет хамелеона часто меняется в зависимости от температуры окружающей среды или при изменении привычного животному уровня освещения и влажности. Именно эту особенность ученые из университета Кембриджа решили использовать в качестве примера для создания нового изобретения — уникального камуфляжного материала, способного изменять свой цвет.

Читать еще:  Какие бывают лягушки и жабы

Пример изменения цвета материала. Источник здесь

Можно ли сделать предмет невидимым?

Кажется, ученые из Кембриджа создали первый в мире плащ-невидимку

Вдохновившись способностью хамелеонов и каракатиц менять свой цвет, маскируясь под окружающую их среду, исследователи из Кембриджского университета создали уникальный материал, состоящий из частиц золота в полимерной оболочке. Для того, чтобы золото смогло отражать свет, ученые поместили его в микрокапли воды в масле. При воздействии тепла или света частицы получают способность изменять и цвет материала.

В природе хамелеоны способны менять цвет благодаря хроматофорам — клеткам кожи с особыми сократительными волокнами, которые дают возможность красящим пигментам двигаться.

Искусственные хроматофоры, разработанные Кембриджскими исследователями, изменяют свой цвет при температуре выше 32 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры наночастицы начинают накапливать большое количество энергии за долю секунды, так как полимерные покрытия вытесняют всю воду и разрушаются. При охлаждении материала полимеры постепенно захватывают воду и расширяются, изменяя свою первоначальную форму.

Геометрия кластеров влияет на цвет наночастиц: когда наночастицы разбросаны, они красные, а когда они группируются вместе, они становятся темно-синими.

На данный момент материал, разработанный Кембриджскими исследователями, имеет только один слой, поэтому способен изменяться только на один цвет. Тем не менее, использование новых материалов для создания светоотражающих наночастиц поможет исследователям добиться искомого “эффекта хамелеона”.

Как вы считаете, в каких областях “материал-невидимка” сможет добиться максимального применения? Будет ли он доступен для продажи? Давайте обсудим этот вопрос в нашем Telegram-чате.

Почему хамелеон меняет цвет

Хамелеоны знамениты тем, что могут практически мгновенно менять свою окраску и как бы растворяться среди растительности благодаря высокотехнологичным фотонным кристаллам на поверхности их бесцветных клеток кожи, преломляющими свойствами которых животное может управлять.

Долгое время исследователи терялись в догадках, размышляя, как хамелеону — в общем-то, невзрачному и медлительному животному — удается так здорово маскироваться.

Исследования, проведенные с самцами мадагаскарского пантерного хамелеона (Furcifer pardalis), показали, что в процессе знакомства и общения с самками и другими самцами они меняют окраску с сине-зеленой и зеленой до ярко-красной всего за несколько минут.

Уже одно это явилось открытием, поскольку традиционно считалось, что хамелеоны изменяют окраску тела для мимикрии под окружающие их ветки или траву.

Зачем хамелеоны меняют свой цвет

Дальнейшие исследования обнаружили, что «показать товар лицом» при знакомстве умеют также и пестрые горные хамелеоны (род Bradypodion), живущие в Северной Африке.

Ученые провоцировали самцов хамелеонов на «дуэль» друг с другом и измеряли насыщенность окраски с помощью спектрометра, который позволял фиксировать излучение не только в видимой, но и в ультрафиолетовой части спектра.

Использование такого прибора показало способность хамелеонов «окрашиваться» также в невидимые человеческому глазу цвета.

Фото 1. Хамелеоны меняют цвет не только для маскировки

По результатам эксперимента не было обнаружено особой зависимости между диапазоном используемых цветов и особенностью местообитания хамелеонов.

Наибольший разброс цветов окраски наблюдался у видов с наиболее ярко выраженным социальным поведением (в данном случае — соревнование двух самцов), а не у видов, живущих в местах с большим количеством разноцветных объектов (трава, стволы деревьев, листья).

Окраска хамелеонов, которые используют максимальное количество цветов, оказалась самой заметной не и только для их сородичей, но и для хищников, что противоречит теории изменения цвета только для маскировки.

Однако зачастую хищникам не удается напасть на ярко раскрашенных особей, поскольку те при малейших признаках опасности способны за несколько миллисекунд «раствориться» на фоне окружающей среды.

Дальнейшие исследования показали, что перемена окраски связана с особыми клетками внутри кожи хроматофорами, перераспределяющими зерна пигментов четырех цветов.

Эти пигменты поглощают видимый свет на всех длинах волн, кроме определенного (красного, например).

Иридофоры и ксантофоры

Недавно Мишель Милинкович (Michel Milinkovitch) из Женевского университета выяснил, что для хамелеонов еще важнее иридофоры — клетки, которые не поглощают свет, а преобразуют геометрическую структуру поверхности кожи, заставляя ее искривлять или отражать определенные волны.

М. Милинкович и его коллеги изучили кожу хамелеонов с помощью просвечивающей электронной микроскопии и обнаружили там два слоя иридофор.

Верхний слой был покрыт нанокристаллами гуанина, выложенными в виде четко структурированной решетки.

Фото 2. Поверхность кожи хамелеонов испещрена особыми клетками — иридофорами

Расстояния между отдельными кристаллами в решетке играют ключевую роль в смене окраски: когда самцы находятся в возбужденном состоянии, интервал увеличивается.

Чем больше дистанция, тем сильнее отражается свет с большей длиной волны (красный).

При сближении кристаллов начинает отражаться синий свет.

Затем хамелеонам помогают уже ксантофоры (желтые пигментные клетки): они делают синий цвет зеленым, а красный — оранжевым или желтым.

Милинкович открыл еще и второй уровень кожи с иридофорами, расположенными уже более хаотическим образом. Они очень хорошо отражают свет в ближнем инфракрасном диапазоне.

В жаркой и влажной среде, где живут хамелеоны, эти кристаллы являются важным механизмом защиты от перегрева. Такое строение кожи, по всей видимости, является уникальным.

Науке известны ящерицы, у которых кристаллы выстроены упорядоченным образом, и другие рептилии, на коже которых иридофоры отражают тепло. Однако только хамелеонам в ходе эволюции удалось совместить эти свойства.

Примерно к тем же выводам пришла и группа исследователей из университета Женевы (Швейцария).

Как хамелеон меняет цвет

Хамелеон меняет цвет, активно управляя структурой решетки из нанокристаллов на поверхности кожи. Когда рептилия спокойна, кристаллы упакованы и в этой решетке достаточно плотно и отражают в основном синий цвет.

С другой стороны, когда она становится беспокойной, решетка растягивается, в результате чего кристаллы начинают отражать и другие цвета, такие как и желтый или красный.

Фото 3. При первой опасности этот йеменский хамелеон «сольется» с обстановкой

Ученые раскрыли высокотехнологичные корни камуфляжа хамелеонов, еще более тщательно изучив структуру иридофоров.

Сами эти клетки не являются чем-то необычным и новым — похожие на них кристаллы и структуры встречаются на крылышках многих бабочек, панцирях других насекомых, крыльях птиц и даже в синих складках на мордах павианов-мандрилов.

Главным отличием всех этих животных от хамелеонов является то, что они не могут менять структуру этих светопреломляющих органов.

Читать еще:  Как содержать игуану в домашних условиях

Сегодня на земле существует всего несколько видов существ, способных менять окраску, и большая часть из них относится к числу головоногих моллюсков.

Однако лишь хамелеоны мастерски пользуются не только пигментами кожи, но и фотонными нанокристаллами, позволяющими управлять светом и с предельной точностью.

Как хамелеоны могут помочь науке

Сейчас исследователи размышляют, каким образом добытые ими сведения могут быть применены на практике, например, при разработке новых средств и способов камуфляжа. И кое-что уже придумали.

Так, ученые из Калифорнийского университета в Беркли создали ультратонкий материал, который может менять цвет на наноуровне, как и кожа хамелеона, в зависимости от натяжения, сгибания или надавливания.

Цвет большинства природных материалов (а также красок, тканей) зависит от их химического состава.

Фото 4. Изучение хамелеонов помогает развивать нанотехнологии

Когда белый свет попадает на поверхность этих материалов, волны света определенной длины поглощаются, а остальные отражаются обратно в окружающее пространство.

Благодаря этому мы и воспринимаем определенные цвета. Изменение цвета, таким образом, требует изменения химического состава материала.

Изобретение американцев использует иной подход к созданию цвета.

Материал изготовлен с помощью так называемой структурной окраски. То есть цвет поверхности (поглощаемые и отражаемые волны) определяет структура материала.

Это неновое явление — природа таким образом создает радужные переливы павлиньих перьев, крыльев бабочек или экзоскелетов жуков.

Еще 300 лет назад Исаак Ньютон предположил, что некоторые структурные методы окрашивания могут быть использованы при промышленном и коммерческом производстве.

Искусственная кожа хамелеона

Вот как работает искусственная кожа хамелеона.

Кремниевая пленка, которая в 1000 раз тоньше человеческого волоса (около 120 нм), крепится на слой силикона, а затем на нее наносятся крошечные (меньше длины волны света) ребра.

Кремниевый слой настолько гибок, что его можно сравнить с кожей, причем крепиться он может практически к любой поверхности.

Изменяемое расстояние между ребрами-рифлениями, или микрогофрами, позволяет получать различные цвета.

Кроме того, материал имеет высокую отражательную способность. Он отражает до 83% падающего света, так что на деле искусственная кожа оказывается столь же яркой, как и кожа настоящего хамелеона.

Фото 5. Хамелеоны — непревзойденные мастера маскировки

Материал производит чистые цвета — от зеленого до желтого, оранжевого и красного. А еще новый материал оказался намного более легким и гибким, чем получалось раньше.

Это первый случай, когда кому-то удалось изготовить гибкую структуру, подобную хамелеоновой коже, которая может изменять цвет просто при сгибании.

Если у вас есть поверхность с определенными структурами, расположенными таким образом, чтобы взаимодействовать с волнами света определенной длины, вы можете изменять ее цвет, влияя на и ее свойства и размеры.

Разработчики полагают, что материал на основе кремния может найти применение при изготовлении энергосберегающих цветных дисплеев, различных камуфляжных материалов и покрытий.

А еще их можно использовать для визуального отображения структурного износа и здании, мостов, крыльев самолетов и других важных конструкций (при появлении трещины слегка изменяется натяжение материала, а значит, даже незначительные трещины станут более заметными для глаза человека).

Исследователи также сумели создать ткань, которая может изменять свой цвет в зависимости от того, каким образом она согнута.

Основой для этого материала стал полупроводник силикон.

В мельчайшие разрезы на его поверхности ученые вставили также силиконовые частицы шириной 120 нм, которые способны отражать волны разного спектра и, соответственно, окрашиваться в разные цвета — зеленый, желтый, красный или оранжевый.

Цвет, в который окрасится ткань, зависит от того, каким образом она согнута или сложена, причем изменяется он мгновенно.

Ну, а в широком смысле речь идет о создании материалов, которые позволят полностью изменить облик нашего мира.

Видео о хамелеонах:

Цвет хамелеона меняется мгновенно для маскировки

Хамелеон, это необычное и интересное пресмыкающееся, давно стал символом непостоянства и изменчивости. Здесь главную роль сыграла способность этого существа к быстрой смене окраски в целях маскировки. Однако это глубокое заблуждение, существующее на протяжении нескольких тысяч лет и активно поддерживаемое многими людьми.

На самом деле хамелеон меняет свою окраску вовсе не для маскировки и не так быстро, как принято считать. При этом животное может принять вовсе не любой цвет и совсем не за доли секунды — процесс длится в течение нескольких ми­нут, а цветовая гамма весьма ограничена.

Изменение окраски и рисунка на теле хамелеона происходит благодаря особому строению его кожи. Почти на поверхности кожи и в находящейся на некоторой глубине дерме сосредоточены хроматофоры — специальные клетки, несущие в себе красящие пигменты. Хроматофоры представляют собой большие развет­вленные клетки, имеющие множество отростков, а пигменты желтого, красноватого, коричневого и черного цветов находятся в теле и отростках клеток в виде небольших подвижных зерен.

Хроматофоры обладают возможностью сокращаться и рас­ширяться, вследствие чего в них происходит перераспределение зерен пигментов. Когда пигменты собираются в центральной части клетки, она становится светлой, а когда пигменты соби­раются в отростках — темной. При этом в верхнем и глубоком слоях кожи распределение пигментов в хроматофорах может происходить по-разному, чем и объясняется широкий диапа­зон оттенков, в которые окрашивается хамелеон. Кроме того, неодинаково может окрашиваться кожа и на различных частях тела пресмыкающегося, так что, в то время пока хвост хамелеона становится темным, его тело может быть светлым и т. д.

Почти все хамелеоны имеют следующий ряд оттенков: свет­лый (почти белый), желтый и оранжевый, зеленый, пурпурный, темно-коричневый и черный. Цвет не может резко меняться, например, от белого к черному — для этого должны произойти изменения почти в такой же последовательности, какая указана выше. Клеткам-хроматофорам необходимо некоторое время для расширения или сжатия, поэтому цвет хамелеонов меняется не мгновенно, а на протяжении нескольких минут.

До недавнего времени даже в ученом мире бытовало мнение, что хамелеоны меняют свой окрас в целях маскировки. Предпо­сылками к этому стали факты наблюдения ящериц, цвет которых более или менее подходил под тон окружающей местности. Однако тщательные исследования показали, что главных причин смены цвета хамелеонами две, и в их числе нет мимикрии (маскировки).

Во-первых, окраска пресмыкающегося зависит от его эмо­ционального состояния, а во-вторых, от окружающих условий — температуры, влажности, освещенности и т. д. Изменение цвета происходит тогда, когда животное испытывает страх, голод, ког­да охотится, ухаживает или принимает ухаживания от ящерицы другого пола, во время и после драк (при этом цвет зависит от исхода сражения с противником) и т. д.

Поэтому, вопреки распространенному мнению, хамелеоны вовсе не являются мастерами маскировки—смена цвета служит этим животным совершенно для других целей. И они не могут менять свою окраску за считанные секунды — на это им необхо­димо затратить несколько минут, хотя могут быть и исключения как в этом видео.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector
×
×