Ученые предложили делать краски из вирусов

Как заявляют исследователи, такой способ окраски давно реализован в природе. Голубой цвет клювов некоторых уток, синие морда и зад мандрилов обязаны своей расцветкой соединительнотканному белку коллагену. Этот белок, сам по себе не обладающий светопоглощающими и светоотражающими свойствами, к примеру, входит в состав стекловидного тела глаза. Только складываясь в упорядоченные кластеры, коллаген приобретает способность по-разному отражать световые волны. При этом на разных уровнях (нити белка объединяются в "канаты", образовавшиеся "канаты" — в еще более сложные пучки) он обладает и разными оптическими свойствами.

Ученым пришло в голову воссоздать в искусственных условиях такой же способ окраски, но вместо коллагена они использовали бактериофаг М13. Палочковидные частицы этого вируса могут образовывать сложные структуры, напоминающие переплетенные нити коллагена. Находясь в растворе, М13 способен образовывать различные спирали, листы и другого вида кластеры. По словам ученых, это отдаленно напоминает жидкие кристаллы. Исследователям удалось "заморозить" такой вирусный "кристалл": в раствор с вирусом они погружали стеклянную пластинку, которую потом медленно вынимали обратно.

При этом в дело вступали самые разнообразные силы и взаимодействия, имеющие место на границе между воздухом, стеклом и жидкостью. Испарение, силы поверхностного натяжения и взаимодействие частиц вируса с жидкостью приводили к тому, что стеклянная поверхность покрывалась тонким слоем упорядоченных вирусных частиц. Упорядоченность эта могла выглядеть по-разному - в виде перекрученных канатов или же напоминая волнообразную поверхность пачки сухой лапши. Варьируя скорость подъема пластинки из раствора и концентрацию вируса в растворе, можно было повлиять на прочность связи вирусных частиц между собой и на способ их укладки на пластинке. Соответственно менялись и оптические свойства получившегося покрытия.

Если пластинку внимали из раствора медленно, а концентрация вируса была высокой, то поверхность приобретала радужные переливы, изменяя цвет в зависимости от угла падения света. При быстром изъятии пластинки вирусное покрытие становилось похоже на ту самую сухую лапшу, и цвет его был неизменен. Ученым удалось таким образом получить красный, синий, зеленый и желтый цвета.

Такой способ окрашивания отличается от пигментного, где все решают химические связи внутри красящего вещества: нарушение таких связей ведет к выцветанию краски. В случае "вирусного окрашивания" такой опасности, по словам ученых, нет, поскольку покрытие иначе работает со световыми волнами. Правда, пока неясно, будут ли вирусные частицы столь же хорошо держаться на других поверхностях - например, на тканях.