Un blanc impossible

1 Connue pour ses activités détritivores auprès de nombreuses espèces de poissons, la crevette nettoyeuse du Pacifique (Lysmata amboinensis) se reconnaît facilement grâce aux bandes très blanches sur ses antennes et sa queue. Mais cette couleur semble défier les lois de la physique. Pour obtenir un blanc brillant, le matériau doit avoir une structure désordonnée et assez riche pour réfracter un grand nombre de fois la lumière, ce qui semble difficile dans une structure ultrafine comme la peau de ce crustacé.

La crevette nettoyeuse possède des bandes très blanches, trop blanches…

2 Plus surprenant, en passant des crevettes sous le microscope, les chimistes Tali Lemcoff et Benjamin Palmer, de l’université Ben-Gourion du Néguev, en Israël, et leurs collègues ont identifié des couches extrêmement fines (pas plus de 7 micromètres) de particules diffusives très densément tassées, avec un volume d’occupation dépassant 50 %. Or l’efficacité de la réfraction commence à diminuer dès lors que les particules diffusives occupent au moins 20 % de l’espace. Au-delà de ce seuil, impossible d’obtenir du blanc…

3 Les chercheurs ont cependant montré que ces nanoparticules sont composées d’isoxanthoptérine, une petite molécule aromatique. Ces structures réfractent la lumière de façon anisotrope, car elles sont biréfringentes : l’indice de réfraction dépend de l’angle d’incidence de la lumière. La conséquence est que les interactions à courte distance de la lumière sur les nanoparticules voisines sont faibles, de la même manière que si elles n’étaient pas aussi densément empilées. Même écrasées les unes contre les autres dans une surface aussi mince que la peau d’une crevette nettoyeuse du Pacifique, les nanoparticules peuvent donc produire du blanc très brillant.