Группа ученых из США выяснила, что раковины моллюсков-сердцевидок содержат уникальные светопроводящие структуры, по принципу работы напоминающие оптоволокно. Эти «биооптоволокна» помогают водорослям-симбионтам моллюсков получать свет, необходимый для фотосинтеза, при этом защищая их от ультрафиолетового излучения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Исследователи под руководством профессора Зенке Йонсена из Даремского университета изучили структуру раковин моллюсков вида Corculum cardissa. Одной из особенностей этих моллюсков является их способность обеспечивать своих водорослей светом, не удерживая раковину в полуоткрытом положении, как это делают другие «фотосинтезирующие» моллюски.
На поверхности раковин сердцевидок ученые обнаружили прозрачные «окна», представляющие собой сложные нанофотонные структуры, которые функционируют как пучки оптоволокна. Эти структуры состоят из микролинз, выполненных из минерала арагонита, которые фильтруют и усиливают видимое излучение, направляя его в ткани моллюска, где обитают симбиотические водоросли.
Измерения показали, что эти «окна» пропускают до 60% видимого света и лишь 14% ультрафиолетового излучения, защищая водоросли от вредного воздействия солнечной радиации. Ученые считают, что открытие этих биологических «оптоволоконных» структур может стать основой для разработки новых технологий, имитирующих природные механизмы светопроводимости.
Эти результаты открывают новые горизонты в области биомиметики и могут вдохновить на создание природоподобных технологий для использования в солнечной энергетике и других областях.
