Un ragno pavone in miniatura con iridescenze arcobaleno. a Un maschio adulto Maratus robinsoni. b A M. robinsoni appoggiato su un'unghia umana:il ragno ha una dimensione di soli ~ 2,5 mm. L'addome iridescente del ragno è indicato dalla freccia nera. c Una vista ingrandita (barra della scala:200 μm) dello stesso addome del ragno come mostrato nel quadrato tratteggiato di a, ma con un angolo di visione diverso. Notare che i colori delle macchie iridescenti cambiano quasi nei loro colori complementari tra le due diverse viste, dal blu al rosso (frecce rosse), e dal viola al giallo verde (frecce blu). Credito: Comunicazioni sulla natura (2017). DOI:10.1038/s41467-017-02451-x
Anche se sei aracnofobico, probabilmente hai visto foto o video di ragni pavone australiani (Maratus spp.). Questi minuscoli ragni sono lunghi solo 1-5 mm ma sono famosi per le loro sgargianti esibizioni di corteggiamento con colorazioni del corpo diverse e intricate, modelli, e movimenti.
I ragni occhi mediani anteriori estremamente grandi hanno un'eccellente visione dei colori e si combinano con i loro colori vivaci per rendere i ragni pavone abbastanza carini da curare la maggior parte delle persone dalla loro aracnofobia. Ma questi display non sono solo belli da vedere, ispirano anche nuovi modi per gli esseri umani di produrre colore nella tecnologia.
Una specie di ragno pavone - il ragno pavone arcobaleno (Maratus robinsoni) è particolarmente curato, perché mostra un intenso segnale iridescente arcobaleno nelle esibizioni di corteggiamento dei maschi per le femmine. Questo è il primo caso conosciuto in natura di maschi che usano un intero arcobaleno di colori per attirare le femmine. Il Dr. Bor-Kai Hsiung ha guidato un team internazionale di ricercatori statunitensi (UAkron, Cal Tech, UC San Diego, UNL), Belgio (Università di Gand), Paesi Bassi (UGroningen), e l'Australia per scoprire come i ragni pavone arcobaleno producono questo segnale iridescente multicolore unico.
Utilizzando una vasta gamma di tecniche di ricerca, compresa la microscopia ottica ed elettronica, imaging iperspettrale, scatterometria per immagini, stampa nano 3D e modellazione ottica, il team ha scoperto che l'origine di questa intensa iridescenza arcobaleno è emersa dalle scaglie addominali specializzate dei ragni. Queste scale hanno un profilo 3D microscopico simile a un profilo aerodinamico con strutture a reticolo di diffrazione su nanoscala sulla superficie.
L'interazione tra il reticolo di nano-diffrazione superficiale e la curvatura microscopica delle scaglie consente la separazione e l'isolamento della luce nelle lunghezze d'onda dei suoi componenti ad angoli più fini e distanze più piccole di quanto sia possibile con le attuali tecnologie di ingegneria artificiale.
L'ispirazione da queste scale super iridescenti può essere utilizzata per superare le attuali limitazioni nella manipolazione spettrale, e per ridurre ulteriormente le dimensioni degli spettrometri ottici per applicazioni in cui è richiesta una risoluzione spettrale su piccola scala in un pacchetto molto piccolo, in particolare strumenti sulle missioni spaziali, o sistemi indossabili di rilevamento di sostanze chimiche. E potrebbe avere una vasta gamma di implicazioni in campi che vanno dalle scienze della vita e le biotecnologie alle scienze dei materiali e all'ingegneria.
