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Dec 05, 2023

Camarão de Procurando Nemo pode ajudar a manter seu pão branco

Imagem simbólica Imagem gerada por computador O Pacific Cleaner Shrimp pode conter o

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Imagem gerada por computador

O Pacific Cleaner Shrimp pode conter o segredo para manter o pão branco branco. Nanopartículas inorgânicas, como dióxido de titânio e óxido de zinco, são amplamente utilizadas como agentes clareadores em alimentos, cosméticos e tintas. No entanto, devido a preocupações com a saúde, existe atualmente uma busca intensiva para encontrar análogos orgânicos e biocompatíveis para substituir esses materiais. Agora, o Dr. Ben Palmer e seu aluno Tali Lemcoff, da Universidade Ben-Gurion do Negev, descobriram um novo material em camarão mais limpo que produz um dos refletores brancos mais eficientes da natureza, o que poderia inspirar o desenvolvimento de novos materiais orgânicos de clareamento. Ao estudar o material branco encontrado no camarão limpador, os pesquisadores descobriram um princípio completamente novo na óptica. As descobertas foram publicadas na revista Nature Photonics. O Camarão Pacific Cleaner, também conhecido como Jacques de Procurando Nemo, usa listras brancas em sua cutícula e apêndices para atrair peixes, que então passa a limpar comendo parasitas do corpo do peixe. Quando os pesquisadores observaram mais de perto essas listras brancas, descobriram algo incrível. As listras brancas são feitas de uma camada ultrafina de partículas densamente compactadas de uma pequena molécula, a isoxantopterina. Fazer materiais brancos a partir de materiais espessos é trivial. No entanto, fabricar refletores brancos eficientes a partir de materiais finos e densos é um desafio devido a um efeito óptico chamado 'aglomeração óptica', pelo qual a refletância diminui em densidades de empacotamento mais altas. Apesar de ter menos de 5 mícrons de espessura, a brancura produzida pelo camarão é extremamente brilhante, tornando-o um dos materiais brancos mais finos e eficientes que existem. A chave da ótica está no arranjo das moléculas nas partículas. As moléculas estão dispostas em um 'cristal líquido', empilhadas em colunas que irradiam radialmente do centro das nanoesferas como os raios de uma roda.

As células brancas sob um microscópio

Universidade Ben-Gurion do Negev

"A princípio, não achei interessante porque as nanoesferas não eram cristais clássicos. No entanto, quando olhamos mais de perto usando microscópios crio-SEM e TEM, percebemos não apenas que as partículas são cristais líquidos, como os das telas LCD, mas que eles exibem birrefringência (refração dupla), o que é extremamente raro no mundo animal", disse Tali Lemcoff com entusiasmo. , reduzindo a espessura da camada necessária para produzir uma brancura brilhante."É realmente uma das primeiras vezes que aprendemos um princípio inteiramente novo ao estudar um organismo. arranjo de moléculas. Agora a questão é, como podemos replicar esse efeito para criar novos materiais que poderíamos usar como aditivos alimentares em pão branco, ou em tinta branca e outras aplicações?" diz o Dr. Palmer.

Lemcoff, T., Alus, L., Haataja, JS et al. Brancura brilhante em camarões de camadas ultrafinas de nanoesferas birrefringentes. Nat. Fóton. (2023)

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Lemcoff, T., Alus, L., Haataja, JS et al. Brancura brilhante em camarões de camadas ultrafinas de nanoesferas birrefringentes. Nat. Fóton. (2023)

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