包括果蝇在内的许多昆虫的眼睛都覆盖着一层薄而透明的涂层，这层涂层由具有抗反射、抗粘着性的微小突起组成。发表在《自然》杂志上的一篇文章揭示了这种纳米涂层是如何形成的。来自日内瓦大学(UNIGE)和洛桑大学(UNIL)以及苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的作者们表明，这种涂层只包含两种成分:一种叫做视网膜蛋白和角膜蜡的蛋白质。在20世纪50年代Alan Turing模拟的形态形成过程中，这两个组件分别扮演了激活剂和抑制剂的角色，从而自动生成了突起的规则网络。这个多学科的研究小组甚至通过在不同种类的表面混合视网膜蛋白和蜡成功地人工复制了这种现象。该工艺造价低廉，以可生物降解材料为基础，可用于获得形态与昆虫相似、具有抗粘接和抗反射功能的纳米涂层，可在隐形眼镜、医用植入物和纺织品等多种领域得到广泛应用。
“覆盖在一些昆虫眼睛表面的纳米涂层是在20世纪60年代末在飞蛾身上发现的，”乌尼热医学院细胞生理学和代谢系的教授、这项研究的首席研究员弗拉基米尔·卡塔纳耶夫(Vladimir Katanaev)开始说。“它是由直径约200纳米、高度几十纳米的小突起组成的密集网络。它有减少光反射的效果。”
没有覆盖物的昆虫的角膜通常能反射大约4%的入射光，杏耀游戏玩家而有覆盖物的昆虫的这一比例为零。虽然4%的提高看起来很小，但这已经是一个优势——尤其是在黑暗的条件下——在进化过程中被选择了。由于其抗粘的特性，涂层还提供物理保护，以防止空气中最微小的灰尘颗粒。
卡塔纳耶夫教授十年前进入这个研究领域。2011年，他和他的团队首次发现了果蝇眼睛上的纳米涂层。这种昆虫比飞蛾更适合于科学研究，特别是因为它的基因组已经被完全排序。
艾伦·图灵:指路明灯
根据他们的初步结果，卡塔纳耶夫教授和他的同事们在2015年提出，纳米涂层是由英国数学家艾伦·图灵在20世纪50年代模拟的一种形态形成机制产生的。该模型认为，两个分子自动组织起来，形成规则的斑块或条状图案。第一种是作为一个活化剂，开始一个过程，一个特殊的模式出现并自我放大。但同时它也会刺激第二种分子，作为一种抑制剂，扩散得更快。这个模型使得在宏观和微观层面上解释自然现象成为可能——比如美洲豹的斑点或斑马的条纹——但还没有在纳米层面上解释。
这位日内瓦的研究人员现在已经收集了更多的证据来支持这一假设。多亏了生化分析和基因工程的使用，卡塔纳耶夫教授和他的同事们成功地识别了图灵开发的反应-扩散模型中涉及的两个组成部分。这取决于一种被称为视网膜蛋白和蜡的蛋白质，这两种蛋白质是由几种特殊的酶产生的，其中两种已经被鉴定出来。视黄素起着激活剂的作用:它最初的形状是非结构化的，与蜡接触后形成球状结构，并开始产生花纹。另一方面，蜡起着抑制剂的作用。两者之间的相互作用导致了纳米涂层的出现。
人工nano-coating
卡塔纳耶夫教授继续说道:“我们随后利用转基因细菌以极低的成本生产出了视黄素。”“净化后，我们将其与不同的商业蜡混合在玻璃和塑料表面。我们可以很容易地复制纳米涂层。它的外观类似于在昆虫中发现的涂层，具有抗反射和抗粘接性能。我们认为我们可以在几乎任何表面沉积这种纳米涂层，杏耀注册包括木材、纸张、金属和塑料。”
最初的测试表明，涂层在水中可以抵抗20小时的洗涤(它很容易被洗涤剂或刮擦损坏，尽管技术改进可以使它更坚固)。它的抗反射性能已经引起了隐形眼镜制造商的一定兴趣，而它的抗粘连性能也可以吸引医用植入物生产商。的确，这种涂层可以控制人类细胞附着的位置。工业界已经拥有获得这一结果所需的技术。但他们使用的方法很苛刻，杏耀注册 ，比如激光或酸。日内瓦研究小组的解决方案具有成本低廉、无害和完全可生物降解的优点。
