Cristaux de guanine
Définition
Les cristaux de guanine reflètent la lumière et sont à l'origine du blanc brillant des poissons ou de l'iridescence des caméléons. La guanine est une composante des acides nucléiques.
Les cristaux de guanine sont largement utilisés dans la nature pour manipuler la lumière. Ainsi, les organismes sont capables de construire un extraordinaire éventail de "dispositifs" optiques, y compris des diffuseurs diffus, des réflecteurs à large bande et à bande étroite, des cristaux photoniques accordables et des miroirs de formation d'image en variant la taille, la morphologie et l'agencement des cristaux de guanine.
Détails d'un cristal de guanine :
Les cristaux de guanine réfléchissants donnent de la vue aux coquilles Saint-Jacques et autres pétoncles. Les plaques carrées étroitement carrelées créent un miroir pour concentrer la lumière sur la rétine du mollusque.
Explications
La réflectivité élevée de nombreux systèmes optiques naturels découle en fin de compte du fait que les cristaux de guanine ont un indice de réfraction extrêmement élevé - un produit de sa structure cristalline anisotrope composée de couches liées en H densément empilées. Afin d'optimiser leur réflectivité, de nombreux organismes exercent un contrôle sur la morphologie des cristaux, formant des monocristaux de type plaque dans lesquels la face à indice de réfraction élevé est préférentiellement exprimée.
Les optiques à base de guanine sont utilisées dans un large éventail de fonctions biologiques telles que le camouflage, l'affichage et la vision, et présentent un degré de polyvalence, de réglage et de complexité qui est difficile à intégrer dans les dispositifs artificiels en utilisant des approches d'ingénierie conventionnelles. Ces systèmes biologiques pourraient inspirer la prochaine génération de matériaux optiques avancés.
Quel est le point commun entre les yeux des pétoncles, les crustacés irisés et les écailles de poisson chatoyantes ? Les cristaux de guanine. Il s'avère que la forme des cristaux réfléchissants est une partie importante des miroirs naturels trouvés dans les yeux des pétoncles. Les pétoncles utilisent des miroirs au lieu de lentilles pour concentrer la lumière sur leurs rétines. Les scientifiques soupçonnaient que ces miroirs étaient composés de couches alternées de guanine et de cytoplasme cellulaire, une stratégie utilisée par les crustacés et les poissons pour créer des surfaces scintillantes. Cependant, la délicatesse des miroirs oculaires de pétoncles a rendu difficile l'élucidation de la structure à l'échelle nanométrique.
Synonymes, antonymes
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