Chuồn chuồn kim - nguồn ý tưởng về vật liệu quang học chất lượng cao

Theo phóng viên TTXVN tại Tel Aviv, các nhà khoa học tại Đại học Ben-Gurion ở Negev của Israel vừa công bố phát hiện mới về cơ chế tạo màu sắc nổi bật ở chuồn chuồn kim, một bước tiến có thể thúc đẩy việc thay thế các chất tạo màu tổng hợp độc hại trong nhiều ngành công nghiệp như mỹ phẩm, dệt may và vật liệu quang học.

Nghiên cứu tập trung vào loài chuồn chuồn kim đuôi xanh Ischnura elegans, vốn sở hữu những gam màu ánh kim rực rỡ như xanh ngọc, xanh lam, xanh lục hoặc đỏ. Những loài côn trùng nhỏ bé này thường xuất hiện bên các vùng nước vào mùa ấm áp và có hình dáng giống những chiếc trực thăng tí hon.

Theo kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Proceedings, màu sắc của chuồn chuồn kim không chỉ đến từ sắc tố mà còn được tạo ra nhờ các cấu trúc vi mô đặc biệt gọi là “thủy tinh quang tử” (photonic glass). Đây là những hạt hình cầu siêu nhỏ được sắp xếp ngẫu nhiên, có khả năng tán xạ ánh sáng để tạo nên các màu sắc sống động.

Tuy nhiên, sự khác biệt nhỏ về kích thước của các vi hạt hình cầu này có thể khiến màu sắc trở nên nhạt hoặc thiếu đồng nhất. Để khắc phục điều đó, quá trình tiến hóa đã giúp chuồn chuồn kim phát triển hai cơ chế điều chỉnh độc đáo.

Ở cơ chế thứ nhất, mật độ của các vi hạt hình cầu giảm dần khi kích thước của chúng tăng lên, nhờ đó mỗi hạt vẫn phản xạ cùng một bước sóng màu sắc, tạo nên sự đồng nhất hoàn hảo.

Ở cơ chế thứ hai, các vi hạt hình cầu chứa một sắc tố màu vàng hoạt động như bộ lọc quang học. Sắc tố này hấp thụ các tia sáng không mong muốn, đồng thời làm cho màu sắc chủ đạo trở nên sâu hơn và bão hòa hơn.

Nghiên cứu sinh tiến sĩ Tali Lemcoff, tác giả chính của công trình, nhận định: “Thiên nhiên đã tìm ra cách thức tinh tế để tạo ra những màu sắc hoàn hảo từ các thành phần vốn không hoàn hảo”. Theo bà, những chiến lược tự nhiên này có thể mang lại cảm hứng để phát triển các vật liệu quang học chất lượng cao từ các thành phần hữu cơ bền vững, thay thế cho các hóa chất tổng hợp đang được sử dụng phổ biến hiện nay.

Bà Lemcoff cho biết kết quả nghiên cứu nhiều khả năng cũng áp dụng cho các loài chuồn chuồn kim khác, bởi chúng sở hữu những cấu trúc phản xạ ánh sáng tương tự.

Các nhà khoa học kỳ vọng những hiểu biết mới về cơ chế tạo màu trong tự nhiên sẽ góp phần thúc đẩy sự ra đời của thế hệ vật liệu màu thân thiện với môi trường, bền màu và an toàn hơn, thay thế dần các loại phẩm màu tổng hợp vốn gây nhiều lo ngại về tác động tới sức khỏe và môi trường.

Thanh Bình (TTXVN)

Dành cho bạn

Nữ nghị sĩ Anh lần đầu dùng giọng nói AI tại nghị trường

Nữ nghị sĩ Anh lần đầu dùng giọng nói AI tại nghị trường

Ngày 13/10, nghị sĩ Jane Campbell trở thành người đầu tiên sử dụng giọng nói do trí tuệ nhân tạo (AI) tạo ra để phát biểu tại Quốc hội Anh, đánh dấu bước tiến trong việc ứng dụng công nghệ hỗ trợ người khuyết tật tham gia hoạt động nghị trường.

Google ra mắt Gemini 4 Argon, tăng tốc đua với OpenAI

Google ra mắt Gemini 4 Argon, tăng tốc đua với OpenAI

Google đã "trình làng" mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) chủ lực Gemini 4 Argon dành cho các nhà phát triển và doanh nghiệp trên toàn thế giới, nhằm giành lại lợi thế trước các đối thủ OpenAI và Anthropic trong cuộc đua phát triển AI.

Apple ra mắt màn hình thông minh HomeView tích hợp trợ lý AI Siri

Apple ra mắt màn hình thông minh HomeView tích hợp trợ lý AI Siri

Ngày 13/10, Apple giới thiệu HomeView, thiết bị màn hình thông minh điều khiển bằng giọng nói, tích hợp phiên bản nâng cấp của trợ lý ảo Siri ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), nhằm mở rộng sự hiện diện của hãng trong thị trường nhà thông minh. Theo Apple, HomeView có màn hình cảm ứng hình vuông 7 inch kết hợp với đế loa, dự kiến được bán tại Mỹ từ ngày 13/11 với giá 299 USD.

Anh cảnh báo AI có thể làm gia tăng nguy cơ từ vũ khí sinh học

Anh cảnh báo AI có thể làm gia tăng nguy cơ từ vũ khí sinh học

Ngày 13/10, Tổng Giám đốc Cơ quan An ninh nội địa Anh (MI5) Ken McCallum cảnh báo trí tuệ nhân tạo (AI) đang làm thay đổi các nguy cơ an ninh mà nước này phải đối mặt, trong đó có khả năng làm gia tăng mức độ nguy hiểm của các loại vũ khí sinh học hiện có hoặc tạo điều kiện phát triển những loại vũ khí mới.