En miniatyrpåfågelspindel med regnbågsskimrande. a En vuxen hane Maratus robinsoni. b En M. robinsoni vilar på en mänsklig fingernagel:spindeln är bara ~ 2,5 mm stor. Spindelns iriserande buk indikeras av den svarta pilen. c En inzoomningsvy (skalstapel:200 μm) av samma spindelbuk som visas i den streckade kvadraten av a, men med annan betraktningsvinkel. Observera att färgerna på de iriserande fläckarna nästan ändras till deras komplementfärger mellan de två olika vyerna, från blått till rött (röda pilar), och från lila till gulgrön (blå pilar) . Kreditera: Naturkommunikation (2017). DOI:10.1038/s41467-017-02451-x
Även om du är araknofob, du har förmodligen sett bilder eller videor av australiska påfågelspindlar (Maratus spp.). Dessa små spindlar är bara 1-5 mm långa men är kända för sina flamboyanta uppvaktningsuppvisningar med olika och intrikata kroppsfärger, mönster, och rörelser.
Spindlarnas extremt stora främre medianögon har utmärkt färgseende och kombineras med sina ljusa färger för att göra påfågelspindlarna söta nog att bota de flesta människor från deras arachnophobia. Men dessa skärmar är inte bara vackra att titta på, de inspirerar också till nya sätt för människor att producera färg i teknik.
En art av påfågelspindel – regnbågspåfågelspindeln (Maratus robinsoni) är särskilt snygg, eftersom det visar upp en intensiv regnbågsskimrande signal i mäns uppvaktning till honorna. Detta är det första kända exemplet i naturen där män använder en hel regnbåge av färger för att locka kvinnor. Dr. Bor-Kai Hsiung ledde ett internationellt team av forskare från USA (UAkron, Cal Tech, UC San Diego, UNL), Belgien (Ghent universitet), Nederländerna (UGroningen), och Australien för att upptäcka hur regnbågspåfågelspindlar producerar denna unika flerfärgade iriserande signal.
Med hjälp av en mängd olika forskningstekniker, inklusive ljus- och elektronmikroskopi, hyperspektral avbildning, scatterometri avbildning, nano 3D-utskrift och optisk modellering, teamet fann att ursprunget till denna intensiva regnbågsskimrande uppstod från specialiserade bukfjäll hos spindlarna. Dessa skalor har en aerofoil-liknande mikroskopisk 3D-kontur med nanoskala diffraktionsgitterstrukturer på ytan.
Interaktionen mellan ytans nano-diffraktionsgitter och den mikroskopiska krökningen av skalorna möjliggör separation och isolering av ljus i dess komponentvåglängder vid finare vinklar och mindre avstånd än vad som är möjligt med nuvarande konstgjorda ingenjörsteknologier.
Inspiration från dessa supeririserande skalor kan användas för att övervinna strömbegränsningar vid spektral manipulation, och att ytterligare minska storleken på optiska spektrometrar för tillämpningar där finskalig spektral upplösning krävs i ett mycket litet paket, särskilt instrument för rymduppdrag, eller bärbara kemikaliedetektionssystem. Och det kan ha ett brett spektrum av implikationer för områden som sträcker sig från biovetenskap och bioteknik till materialvetenskap och teknik.
