Podrobnosti: Vytvořeno 12. říjen 2007; Napsal Tereza Knířová

Tenký jednobuněčný diatom, jak se organismus nazývá, se poprvé objevil na naší planetě před stovkami milionů let. Řadí se mezi eukaryotické řasy a jako takový patří mezi nejrozšířenější fytoplanktony vůbec. Ačkoli je jeho velikost mikroskopická, některé druhy diatomu mohou dorůst až velikosti 2 milimetrů. Kromě oceánů se dají nalézt také ve sladké vodě a nebo ve vlhkých půdách. V oceánech jsou velice důležitou součástí potravního řetězce.

Každý diatom je uschován v malé křemíkové schránce a právě ta z něho dělá velice zajímavý objekt pro vědecké zkoumání. Tato schránka totiž vypadá jako pestrobarevná motýlí křídla, která se mění v závislosti na tom, z jakého úhlu jsou pozorována. Oslnivá podívaná je způsobena složitou sítí maličkých otvorů ve skořápce, které interferují se světelnými vlnami. Dochází tak ke stejnému světelnému jevu, který se objevuje například při odrazu světla od olejové skvrny na vodě. Zatímco část světla se odráží od schránky živočicha, světlo o určité vlnové délce je schránkou pohlcováno.

Malý organismus s velkým potenciálem: diatom zvětšený elektronovým mikroskopem

Vědci z Velké Británie nyní objevili velice efektivní způsob, jak diatom pěstovat v kontrolovaných laboratorních podmínkách. Tento pokrok tak může odstartovat jeho průmyslové využití. Umožní masovou produkci schránek diatomu, jeho pěstování a přimíchání do nejrůznějších materiálů, přičemž jejich následné využití nemá hranice. Může se vmísit do kosmetiky, barev na oblečení k vytvoření ohromujících světelných efektů nebo zalít do polymerů, aby tak vznikly hologramy, které bude velice těžké zfalšovat.

Obdobných barevných efektů u spotřebního zboží se zatím dosahuje pomocí výroby tenkých umělých zrcátek, které odrážejí světlo. Tento postup ale vyžaduje mnoho energie, vysokou teploty i tlak a takových podmínek je možné dosáhnout pouze v průmyslovém prostředí. Na druhou stranu vytvářet schránky diatomu, což je ve své podstatě přirozený proces pěstování, přináší alternativu, která probíhá za pokojové teploty i tlaku a která zároveň dramaticky snižuje spotřebu energie, ale i emise oxidu uhličitého. Navíc je tento proces velice rychlý a za optimálních podmínek může jeden diatom vyprodukovat až 100 milionů potomků za měsíc.

Různorodé tvary diatomů

Tento průkopnický pokrok objevili vědci v Přírodovědeckém muzeu při univerzitě v Oxfordu, který je podporován Radou pro technické a fyzikální vědy (Engineering and Physical Sciences Research Council - EPSRC). Do projektu se zapojila řada vědců a expertů z širokého spektra oblastí včetně biologie, chemie, fyziky, techniky a vědy o materiálech.

„Je to velmi účinný a cenově výhodný proces, který navíc zanechává pouze minimální uhlíkovou stopu,“ vysvětluje profesor Andrew Parker, který celý výzkum vede. „Jeho jednoduchost, ekonomičnost a navíc šetrnost pro životní prostředí by mohla v budoucnu postrčit průmysl k tomu, aby rozšířil nabídku zajímavých produktů, které budou měnit barvu v závislosti na tom, z jakého úhlu je pozorujete. A co více, schránky samotné jsou kompletně biologicky odbouratelné, což napomáhá jejich případné likvidaci a také zmenšuje nepříznivý dopad na životní prostředí,“ dodává Parker.

Kosmetický průmysl: jedna z možností, kde diatomy možná naleznou své místo

Nová technika jednoduše nechá přírodu udělat nejtěžší práci. Diatom nebo jiné živé buňky, které dělají barevné a světelné efekty, se ponoří do kultivačního prostředí. To není nic jiného než roztok obsahující živiny, hormony a minerály, které podporují růst a dělení buněk. Různými úpravami a změnami kultivačního roztoku dochází k odlišným duhovým zabarvením diatomu. Na roztoku tedy závisí to, jaké optické efekty a barevné vlastnosti bude schránka diatomu nakonec vykazovat. Výzkumníci odhadují, že tímto způsobem dokáží za jeden den v laboratoři vytvořit jeden barevný tón. Podle jejich předpokladu by mohlo dojít ke komerčnímu využití tohoto objevu za méně než 2 roky.

„Zůstává pro nás zatím záhadou, proč jsou diatomy duhově zabarveny,“ říká Parker, „s největší pravděpodobností to má spojitost s jejich snahou maximalizovat přísun slunečních paprsků potřebných pro fotosyntézu v některých prostředích. V jiných prostředích to ale může mít na druhou stranu úplně opačný efekt, duhové zbarvení jim může zaručit to, že je nebude ohrožovat přemíra slunečních paprsků. Ať už je tomu jakkoli, využití jejich nepatrných schránek, které mají úžasné vlastnosti, by mohlo vést k velkým změnám napříč všemi průmyslovými odvětvími. Diatomy mohou být dokonce vmíchány do nátěrových barev a poskytnout tak hydrofobní bezúdržbový povrch.“

Zdroj: Engineering and Physical Sciences Research Council

Diatomy

Facebook komentáře