آیا می توانید رنگ نقاشی روی بوم را عوض کنید

وقتی به اختاپوس فکر می کنید، ممکن است به هشت پای آن حسادت کنید. اما دانشمندان به چیز دیگری علاقه دارند: پوست اختاپوس.
سفالوپودها، مانند اختاپوس ها و ماهی مرکب، در پاسخ به تهدیدات یا حتی فقط تغییر در نور ناشی از زانتوماتین، رنگدانه طبیعی موجود در بدن آنها، به سرعت تغییر رنگ می دهند. محققان موسسه تحقیقاتی Kost (KRI) دانشگاه نورث ایسترن در تلاش برای ایجاد رنگدانه هایی که در پاسخ به محرک های مختلف تغییر می کنند، روی نسخه مصنوعی این رنگدانه کار می کنند. آخرین کشف آنها: آنها از آنها برای ایجاد رنگ هایی استفاده می کنند که می توانند در معرض نور تغییر رنگ دهند.
کاساندرا مارتین، محقق این مؤسسه، گفت که KRI کار خود را بر روی مواد جالب از مواد طبیعی متمرکز می‌کند و به این می‌پردازد که چگونه می‌توان آن مواد را تکرار کرد و در دنیای واقعی استفاده کرد. اختاپوس ها به دلیل ماهیت خاص پوستشان نقطه شروع هستند.
مارتین گفت: “تغییر رنگ آنها بسیار سریع، روشن و شدید است.” “سیستم های طبیعی زیادی وجود ندارند که به این سرعت تغییر می کنند و مواد زیادی وجود ندارند که تغییر رنگ می دهند و به این سرعت تغییر می کنند و نیاز به تغییرات خارجی زیادی ندارند.”
تیم KRI برای مدت طولانی برای بازتولید این کار کار کرده است. پیش از این، آزمایشگاه از این برای ایجاد تکه هایی استفاده می کرد که وقتی کاربر در معرض نور زیاد خورشید قرار می گرفت تغییر رنگ می داد. دن ویلسون، دانشمند تحقیقاتی ارشد در مؤسسه تحقیقاتی Kostas، گفت که این تیم می‌خواست راهی برای ایجاد ماده‌ای بیابد که در آن بتوان این تغییر را معکوس کرد و ماده را به رنگ اصلی خود بازگرداند.
تابستان گذشته، کیتلین فلین، یک دانشجوی کارآموز/میهمان، روی پروژه ای با استفاده از این رنگ کار می کرد و تصمیم گرفت تحقیقات بیشتری در مورد چگونگی ساخت آن انجام دهد. او و تیمش دریافتند که دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک هادی برای تغییر رنگ عمل می کند. مخلوط کردن با گزانتوماتین در مقادیر مختلف ممکن است باعث تسریع تغییر یا افزایش شدت تغییر رنگ شود.
تغییرات می تواند در کمتر از پنج دقیقه رخ دهد و بسته به مدت زمانی که رنگ در معرض نور قرار می گیرد، تا ۲۴ ساعت طول می کشد. این رنگ را می توان به راحتی در عرض دو ساعت درست کرد و به آبرنگ یا رنگ روغن اضافه کرد.
این تحقیق در Advanced Science منتشر شده است.
ما سناریویی را در نظر می گیریم که در آن اگر می خواهید یک اثر هنری داشته باشید که روز به روز روی دیوار داخلی تغییر می کند، مثلاً در کافی شاپ یا جای دیگر، می توانید از یک پروژکتور معمولی برای اجرای طرح روی دیوار استفاده کنید. ویلسون گفت، به طور موقت آن را به رنگ و این الگو یا این هنر نقاشی کنید، سپس به مرور زمان محو می شود و می توانید دوباره آن را انجام دهید، در حالت ایده آل هر چند بار که می خواهید. \”ما می توانیم آثار هنری یا هنری یا نقاشی موقتی ایجاد کنیم که پتانسیل پیروی از آب و هوا یا پیروی از محیطی که در آن قرار دارد را داشته باشد.”
این کشف علاوه بر توانایی خلق هنر موقت، تاثیرات زیست محیطی نیز دارد. می تواند یک چیز دوستدار محیط زیست باشدبخارات می توانند بسیار مضر باشند. اگر برای مدت طولانی از آنها دور بمانید می توانند برای مدت طولانی مضر باشند. همچنین می توانند وارد محیط شوند. یافتن یک راه طبیعی برای ساخت این رنگ، آن را ایمن تر می کند. مکان ها جایی که مردم از آن استفاده می کنند و برای افرادی که با آنها در تماس هستند.”
در آینده، فلین و مارتین فکر می کنند که می توانند این سیستم را روی مواد دیگر اعمال کنند و آن را فراتر از پالت زرد-قرمز مورد استفاده در آزمایش های اولیه گسترش دهند. آنها فکر می کردند که کاربران به نقطه ای می رسند که تصمیم می گیرند چقدر سریع رنگ در رنگ تغییر می کند.

پرسش ها

آیا سفالوپودهایی مانند اختاپوس، ماهی مرکب و توانایی‌های خارق‌العاده‌ای در مورد پوست خود دارند؟

سفالوپودها از جمله کاتل ماهی توانایی قابل توجهی در تغییر رنگ، شکل و بافت پوست خود به دلخواه دارند. این ویژگی قابل توجه به آنها امکان تقلید پس‌زمینه‌های مختلف را می‌دهد و استتار تطبیقی به آنها می‌دهد که از موجودات دیگر مانند حشرات چوبی یا سنگ‌ماهی پیشی می‌گیرد.

وضعیت فعلی سیستم استتار که در متن ذکر شده است چگونه است و هدف آینده ای که تیم برای رسیدن به آن تلاش می کند چیست؟

سیستم استتار فعلی ذکر شده در متن بی فایده توصیف شده است. با این حال، این یک نقطه شروع امیدوارکننده در نظر گرفته می شود. تیمی به رهبری راجرز در حال کار بر روی ورقه‌های انعطاف‌پذیری هستند که می‌توانند دور اجسام جامد بپیچند و ظاهر آن‌ها را تغییر دهند. هدف نهایی ایجاد برنامه هایی مانند وسایل نقلیه نظامی است که می توانند به طور خودکار خود را استتار کنند یا لباس هایی که بر اساس شرایط نور تغییر رنگ می دهند.

چه جنبه‌ای از پرندگان آبی، به‌ویژه اختاپوس‌ها و ماهی‌های مرکب، دانشمندان مؤسسه تحقیقاتی کاستاس در دانشگاه نورث ایسترن را مورد توجه قرار می‌دهد و چگونه از این علاقه در تحقیقات خود استفاده می‌کنند؟

دانشمندان مؤسسه کاستاس دانشگاه نورث ایسترن به توانایی های سریع تغییر رنگ سرپایان مانند اختاپوس و ماهی مرکب علاقه مند هستند. این تغییر رنگ توسط گزانتوماتین، یک رنگدانه طبیعی در بدن آنها تسهیل می شود. محققان از نسخه های مصنوعی این رنگدانه برای ایجاد رنگدانه هایی استفاده می کنند که می توانند در پاسخ به محرک های مختلف تغییر رنگ دهند. به ویژه، آنها رنگی را کشف کردند که از رنگدانه ای به دست می آید که با قرار گرفتن در معرض نور تغییر رنگ می دهد. تمرکز این موسسه بر کشف اجزای جالب از مواد طبیعی، تکرار آنها و یافتن کاربردهای واقعی است. سفالوپودها به دلیل ماهیت منحصر به فرد و به سرعت در حال تغییر تغییر رنگ پوستشان به عنوان نقطه شروع عمل می کنند.

مکانیسم توانایی تغییر رنگ ماهی مرکب، اختاپوس و سیتاس چیست و سه نوع سلول ذکر شده در متن کدامند که به این پدیده کمک می کنند؟

توانایی ماهی مرکب، اختاپوس و ساعد در تغییر رنگ به لطف هزاران سلول تغییر رنگ به نام کروماتوفور است که درست در زیر سطح پوست آنها یافت می شود. این کروماتوفورها از یک کیسه الاستیک پر از رنگدانه، شبیه به یک بادکنک کوچک، با رنگ‌هایی مانند سیاه، قهوه‌ای، نارنجی، قرمز یا زرد تشکیل شده‌اند. انبساط یا انقباض این کیسه‌ها که توسط شبکه پیچیده‌ای از اعصاب و ماهیچه‌ها کنترل می‌شود، تعیین‌کننده قابل مشاهده بودن رنگ است. علاوه بر کروماتوفورها، برخی از سفالوپودها دارای ایریدوفورهایی هستند که از طریق صفحات بازتابنده، تیرگی های سبز، آبی، نقره ای و طلایی ایجاد می کنند و لکوفورها که رنگ های محیط را منعکس می کنند و باعث می شود حیوان کمتر دیده شود.

تعاریف

سفالوپودلار:

سفالوپودها به گروهی از نرم تنان نرم بدن اطلاق می شود که بازوهایی به سرشان چسبیده است. اختاپوس، ماهی مرکب و ده ماهی نمونه هایی از سرپایان هستند. این موجودات توانایی منحصر به فردی برای تغییر سریع رنگ پوست خود دارند.

کروماتوفورها:

کروماتوفورها هزاران سلول تغییر رنگ هستند که درست در زیر سطح پوست در سفالوپودها قرار دارند. این سلول ها حاوی یک کیسه الاستیک پر از رنگدانه هستند که به سفالوپودها اجازه می دهد در پاسخ به محرک های مختلف، مانند تهدید یا تغییر در نور، رنگ پوست خود را تغییر دهند.

ایریدوفورها و لکوفورها:

Iridophores و leucophores انواع سلول های کمکی هستند که در برخی از سفالوپودها یافت می شوند. ایریدوفورها صفحاتی دارند که رنگ های رنگارنگی مانند آبی، آبی، نقره ای و طلایی تولید می کنند. لکوفورها رنگ محیط را منعکس می کنند و باعث می شوند سفالوپودها کمتر دیده شوند.

استتار تطبیقی:

استتار تطبیقی به توانایی برخی از حیوانات، مانند سرپایان، برای تغییر ظاهر خود برای مطابقت با محیط خود اشاره دارد. در متن متن، محققان در حال بررسی سیستم‌های استتار تطبیقی هستند، از جمله استفاده از رنگ‌های سنتز شده برای ایجاد مواد رنگ مانند که می‌توانند در پاسخ به محرک‌های مختلف رنگ را تغییر دهند.

زانتوماتین:

زانتوماتین یک رنگدانه طبیعی است که در بدن سفالوپودها مانند کاتل ماهی و کاتل ماهی یافت می شود. این رنگدانه مسئول تغییر رنگ سریع پوست است. دانشمندان در حال کار بر روی یک نسخه مصنوعی از گزانتوماتین در آزمایش های مربوط به توسعه رنگ هایی هستند که در پاسخ به محرک های مختلف تغییر رنگ می دهند.