Optiskt trick gör räkan lysande vit

Putsarräkan lever i varma delar av Atlanten, och har fått sitt namn för att den äter parasiter som sitter på fiskar. Den har slående vita mönster på rygg och stjärt, som antagligen hjälper den att hittas av fiskar som vill bli putsade.

Nu har en internationell grupp forskare undersökt cellerna i putsarräkans vita ränder för att se hur de blir så vita.

– De har hittat nya effekter som kan ge den här vitheten, säger Kenneth Järrendahl, professor i tillämpad optik vid Linköpings universitet, som har läst studien.

För att ett föremål ska se vitt ut behöver ytan sprida ljus av alla våglängder åt alla riktningar. Det är svårt utan en viss tjocklek på materialet, och skiktet som ger räkans färg är tunt. Spridningen blir också mer effektiv om det är stor skillnad mellan brytningsindex i ytans material och omgivningen. Tidigare har forskare studerat hur vissa skalbaggar och fjärilar blir riktigt vita. Räkorna har en extra utmaning eftersom de lever i vatten som har ett högre brytningsindex än luft.

Forskarna kunde se att celler i de vita ränderna innehåller mängder av små kulor – bara 0,3 tusendelar av en millimeter stora – av ett ämne med särskilda optiska egenskaper. Genom att göra noggranna mätningar och jämföra med simuleringar har de kommit fram till att det som gör just den här strukturen så bra på att sprida ljus är att ämnet i kulorna har olika brytningsindex i olika riktningar, vilket kallas för dubbelbrytning. Annars kan det uppstå ett fenomen där reflektion mot många ytor nära varandra gör spridningen av ljuset mindre effektiv, men dubbelbrytningen tycks motverka detta.

– Man söker ofta inspiration i naturen med målet att kunna tillverka de här effekterna i labbet. Det kallas optisk biomimetik, säger Kenneth Järrendahl.

På så vis kanske upptäckten kan få praktisk nytta. Forskarna bakom studien nämner möjligheten att ersätta titandioxid som används för att göra färg extra vit. Titandioxid förbjöds nyligen i livsmedel och mediciner av europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet.