راز رنگ‌های خیره‌کننده در بال طاووس‌ها و پروانه‌ها ممکن است راه را برای تولید نسل تازه‌ای از رنگ‌ها و اکلیل‌های درخشان هموار کند؛ محصولاتی که در عین زیبایی، دوام بیشتری داشته باشند و برای سلامت انسان و محیط زیست نیز کم‌خطر باشند.
پژوهشگران دانشگاه نورث‌ایسترن در بوستون آمریکا، با الهام از طبیعت در تلاشند راهی برای تولید رنگ‌هایی پیدا کنند که به جای استفاده از رنگ‌دانه‌های شیمیایی و گاه مضر، از سازوکارهای طبیعی بهره ببرند.
آگهی
آگهی
تمرکز این پژوهش‌ها بر پدیده‌ای به نام «رنگ ساختاری» (Structural Colour) است؛ پدیده‌ای شگفت‌انگیز که در آن، ساختارهای بسیار ریز در سطح مواد با نور تعامل می‌کنند و جلوه‌های رنگی درخشان و چشم‌نوازی به وجود می‌آورند؛ درست مانند آنچه در بال پروانه‌ها یا پرهای طاووس می‌بینیم.
بیشتر رنگ‌هایی که در زندگی روزمره با آن‌ها سروکار داریم، حاصل وجود رنگ‌دانه‌ها هستند. برای مثال رنگ نارنجی هویج به دلیل وجود ترکیباتی به نام کاروتنوئیدهاست؛ موادی که نور نارنجی را بازتاب می‌دهند و سایر طول موج‌های نور را جذب می‌کنند.
اما رنگ‌دانه‌ها یک نقطه‌ضعف مهم دارند: ممکن است در اثر تابش نور خورشید به‌مرور زمان رنگ ببازند. افزون بر این، برخی مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید رنگ‌دانه‌های مصنوعی، از جمله ترکیبات حاوی سرب، کبالت و آرسنیک، می‌توانند برای سلامت انسان و محیط‌زیست خطرناک باشند.
اینجاست که پروانه‌ها می‌توانند الهام‌بخش راه‌حلی متفاوت باشند!
رنگ‌های زیبای بال پروانه‌ها حاصل رنگ‌دانه‌های معمولی نیستند، بلکه از ساختارهای میکروسکوپی و بلورهای بسیار ریزی سرچشمه می‌گیرند که نور را می‌شکنند و پراکنده می‌کنند. در نتیجه، تنها طول موج‌های مشخصی از نور بازتاب می‌شوند و ما آن‌ها را به شکل رنگ‌های درخشان می‌بینیم.
لیلا دراوی، دانشیار شیمی و زیست‌شناسی شیمیایی در دانشگاه نورث‌ایسترن، مدتی است بلورهای ترکیباتی به نام «پترین» (Pterin) را در بال پروانه سفید کلم بررسی می‌کند. او معتقد است با تغییر اندازه و نحوه آرایش این بلورها می‌توان رنگ آن‌ها را تنظیم کرد و به طیف‌های رنگی متفاوتی دست یافت.
هرچند ترکیبات پترین هنوز به‌طور رسمی از نظر ایمنی مورد ارزیابی قرار نگرفته‌اند، گروه پژوهشی دراوی معتقد است منشاء طبیعی این مواد، آن‌ها را به گزینه‌ای امیدوارکننده برای بررسی‌های بیشتر تبدیل می‌کند.
دراوی در این‌باره می‌گوید: «این مواد برای محیط‌زیست بی‌خطرند؛ برای انسان نیز ایمن هستند و برخلاف برخی رنگ‌دانه‌های مصنوعی و مواد شیمیایی ماندگار و آلاینده، آثار سمی و مخرب طولانی‌مدتی از خود بر جای نمی‌گذارند.»
البته این فناوری هنوز با یک چالش مهم روبه‌روست: چگونه می‌توان بلورهای پترین را در مقیاس صنعتی و به مقدار زیاد تولید کرد؟
تا امروز، پژوهشگران تنها موفق شده‌اند بلورهایی در اندازه میلی‌گرم تولید کنند؛ بلورهایی تقریبا به اندازه یک دانه نمک خوراکی! با این حال خانم دراوی معتقد است روش مورد استفاده آن‌ها ظرفیت تبدیل شدن به یک فناوری تجاری را دارد.
او در پایان می‌گوید: «هنوز چیزهای بسیار زیادی درباره رنگ‌های زیستی وجود دارد که باید بیاموزیم. ما هر روز در گل‌ها، حشرات و جانوران با این رنگ‌ها روبه‌رو می‌شویم، اما سازوکارهای زیربنایی که باعث می‌شوند این رنگ‌ها برای مدت طولانی درخشان و در برابر محو شدن مقاوم بمانند، هنوز به‌طور کامل شناخته نشده‌اند.»