Los
cristales fotónicos son materiales ópticos estructurados que repiten
cierto patrón en una escala nanométrica, por debajo de la longitud de
onda de luz. En la Naturaleza son muy comunes (por ejemplo, en los
ópalos o en las alas de las mariposas). Se publica hoy en Science que los conos (fotorreceptores) de la retina de los peces elefante (Gnathonemus petersii)
se agrupan formando macrofotorreceptores de tipo cristal fotónico.
Gracias a ello se incrementa su sensibilidad para detectar estímulos
coloreados en un ambiente muy ruidoso, permitiéndoles ver colores a
través de las aguas turbias del hábitat en el que viven. El artículo
técnico es Moritz Kreysing et al., "Photonic Crystal Light Collectors in
Fish Retina Improve Vision in Turbid Water," Science 336: 1700-1703, 29 June 2012.
Este
vídeo muestra una reconstrucción tridimensional de cómo 6 conos
(células fotorreceptoras) se agrupan formando un macrorreceptor
hexagonal con forma de copa o jarrón. Las paredes de esta copa están
formadas por cristales de guanina y melanina. Os recuerdo que en la
retina hay dos tipos de fotorreceptores, los bastones (para ver en
blanco y negro) y los conos (para ver en color). Los bastones permiten
ver en un ambiente muy oscuro, pero los conos son "ciegos" en dicho
ambiente. Por ello de noche no podemos distinguir bien los colores y
vemos como en blanco y negro. Los macrorreceptores de la retina de los
peces elefante permiten que sus conos sean capaces de ver colores en un
ambiente con una luz muy tenue, como el agua turbia. Ya se sabía que
algunos peces podían ver colores en estas circunstancias, pero no se
conocía la razón última.
El
nuevo artículo en Science propone una solución muy razonable a este
problema, que se ha comprobado con simulaciones por ordenador mediante
el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD). La
parte interior de las "copas" formadas por los sesis conos, gracias a la
presencia de cristales de guanina y melanina, actúa como un espejo
parabólico que amplifica la luz en ciertas regiones donde se encuentran
fotopigmentos para los colores verde (536 nm) y rojo (615 nm). Gracias a
ello, los peces Gnathonemus son capaces de observar colores rojos en
aguas muy turbias. La Naturaleza, gracias a la evolución por selección
natural, encuentra soluciones sorprendentes que ofrecen muchas
oportunidades a los ingenieros especializados en biomimética.
Fuente: francisthemulenews.wordpress.com
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