Яркочервените бонбони, газирани напитки или колбаси често съдържат оцветителя кармин, който обикновено се появява в списъка със съставки като добавка E120. Веществото се извлича от хиляди години от изсушени женски насекоми от рода Dactylopius. Исторически източници сочат, че животинският екстракт е бил използван за боядисване на текстил още през 700 г. пр.н.е. Художници като Рембранд и Ван Гог също са рисували с кармин. Пигментът се характеризира с яркочервен цвят, който почти не избледнява с времето.

_{Насекоми Dactylopius coccus, от които се получава кармин. (Credit: Frank Vincentz, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)}

„Поради широкото му историческо и съвременно използване, има много спекулации относно структурата на кармина и евентуалното обяснение за изключителния му цветен блясък и трайност“, съобщава екип, ръководен от Ерик Свенсон Грейп от Университета на Орегон.

„Въпреки че карминът е кристално вещество, анализът с помощта на традиционни методи, като например рентгенова дифракция на монокристали, не беше възможен, защото не беше възможно да се отгледат достатъчно големи кристали.“

Поради това Свенсон Грейп и неговият екип използваха съвременни техники за електронна микроскопия, включително така наречената 3D електронна дифракция, която може да анализира дори кристали с размер под един микрометър.

Изследователите открили удивителна структура: карминът се състои от малки микрокристали с диаметър от 0,3 до 0,6 микрометра, съставени от метални комплекси с форма на пеперуда. Те съдържат два калциеви и алуминиеви йона вътре, всеки от които е обграден от четири молекули карминова киселина. Когато няколко от тези молекулярни пеперуди се групират заедно, се създава структура с малки пори с диаметър приблизително 1,8 нанометра.

„Наистина беше изненадващо, че дълго използван пигмент, направен от естествено срещаща се молекула, показва този тип структура“, казва Свенсон Грейп.

Химиците едва наскоро започнаха да разработват и използват специално материали с този тип пореста архитектура – например в катализа, улавяне на замърсители и съхранение на енергия.

_{Смачкано насекомо от вида Dactylopius confusus. (Credit: Whitney Cranshaw, Colorado State University, Bugwood.org, CC BY 3.0 US, via Wikimedia Commons)}

За своите анализи изследователите са използвали различни съвременни варианти на кармин, които са закупили от магазини за художествени материали и от производител на химикали. Те също така са произвели сами багрилото, използвайки историческа рецепта от 19-ти век. Те са смесили изсушените и смлени насекоми, наред с други съставки, лимонена киселина, мляко и съдържащото алуминий вещество стипца. Както съвременните проби, така и тези, приготвени по исторически модели, са показали една и съща кристална структура.

Новите открития биха могли да помогнат за по-ясното от преди идентифициране на кармина в исторически артефакти. Те също така откриват потенциални нови приложения за животинския пигмент. Благодарение на порестата си структура, той би могъл да формира основата за нови адсорбенти, които свързват замърсители от въздуха.

 Ваньо Янков

Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако не сте съгласни, научете повече   |