Ingenjörsforskare vid MIT har med en egenutvecklad, avancerad
mikroskopsteknik undersökt mikrostrukturen som finns på fjärilarnas vingars
fjäll. Fjället är det pulver man kan känna på fjärilsvingar.
De nya skarpa bilderna har gjort det möjligt att se hur cellerna i fjället utvecklas under larvens förvandling till fjäril i sin puppa. Resultatet är en studie som uppvisar naturens ingenjörskonst i sin mest spektakulära form.
– Forskarna har tittat på en levande organism utan att tillsätta kemikalier eller använda sig av metallfilmer som man vanligtvis behövt. Metoden har gett hög upplösning dom kunnat visa små detaljer, säger Mikkel Brydegaard som är forskare i biofotonik och fjärranalys vid Lunds universitet.
Kedjor av berg och dalar
Forskarna upptäckte hur cellerna i varje enskilt fjäll strukturerade sig i ordnade former och rader under tiden som fjärilen växte.
– Ett fjärilsfjäll har ofattbara små detaljer som på nära håll ser ut som långa bergskedjor med dalar mellan sig. Mellan kedjorna är det mindre än en mikrometer och dalarna är ungefär 100 nanometer djupa. Det går att jämföra med exempelvis synlight ljus med envåglängd som är drygt 500 nanometer, säger Mikkel Brydegaard.
Det här mönstret är alltså vad som ger fjärilen dess olika egenskaper - som vattenavstötande, temperaturreglerande och kamouflerande. Men också deras skimrande färgskalor.
Egenskaper som kan kopieras
Den är upptäckten tror forskarna kan bidra med kunskap för att kunna applicera vissa av fjärilens egenskaper på våra egna konstruktioner i framtiden. Om man kunnat återskapa fjärilsfjällets struktur skulle det exempelvis kunna användas för funktionella material som vattentäta textilier, men också till att mäta ljus med elektrooptiska komponenter.
– Vi har begränsningar i vår vetenskap och ingenjörskonst. Därmed finns gränser för vad vi kan producera – medan fjärilarna utvecklats i miljontals år. Vi har inte kommit så långt att vi själva kan producera dessa detaljer, därför är det spännande att titta på naturens ingenjörskonst, säger Mikkeö Brydegaard.
Studien har publicerats i tidskriften PNAS.
