Vahingosta viisastuu

[Kuva: Oregon State University ("OSU") / Department of Chemistry]

Luin KVALista lyhyttä artikkelia Beyond orange and black: Accidental discovery unlocks whole spectrum of new pigments (27.9.2016). Siinä palataan aiemmin tänä vuonna huomiota herättäneeseen uutiseen Oregonin yliopiston tohtori Mas Subramanianin johtaman tutkimusryhmän vahingossa löytämään uuteen siniseen pigmenttiin, joka tunnetaan nimellä YInMn - ja tutkimusryhmän johtajan mukaan saadulla epävirallisemmalla lempinimellä MasBlue.

"Vahingossa" viittaa siihen, että Subramanianin ryhmän tarkoitus ei alunperin ollut etsiä lainkaan pigmenttiä, vaan uutta materiaalia tietokonesovellusten käyttöön. Tutkimusryhmä käsitteli mangaanioksidia sekoittamalla sitä muihin kemiallisiin aineisiin ja lämmittämällä sitä noin 1100°C asteessa. Yksi näytteistä muuttui kirkkaaksi siniseksi. Ryhmän jäsen Andrew Smith huomasi, että aikaansaadulla aineella ei ollut tarvittavia elektronisia ominaisuuksia, mutta hän kiinnitti huomiota hyvin intensiiviseen siniseen väriin. Tarkemmin tutkittaessa huomattiin, että näytteen omalaatuinen kristallirakenne heijasti vain sinistä valoa. Muutamien vuosien lisätutkimuksien jälkeen tätä uutta, hyvin kestävää ja monikäyttöistiä pigmenttiä ollaan lanseeraamassa The Shepherd Color Companyn kautta YInMn-nimisenä markkinoille. Ja siinä samalla - alkuperäisen tutkimusaiheen ohella - tutkimusryhmä on etsinyt myös lisää väriaineita, ja näyttää siltä, että paljon uutta on luvassa.



Mutta ei ole ensimmäinen kerta historiassa, kun värikeksintö tehtiin vahingossa. Itse asiassa koko orgaanisten keinotekoisten väriaineiden teollisuus käynnistyi aikanaan vahingosta: kun nuori kemistioppilas Perkin yritti valmistaa keinotekoisesti kiniiniä malarialääkkseeksi, mutta saikin prosessissa aikaan komean violettia väriainetta, mauveiinia. Perkin ihastui väriin, kokeili sen ominaisuuksia ja huomasi, että sillä pystyi värjäämään villaa ja silkkiä violetiksi. Perkin perusti melko nopein kääntein värjäämön, ja edullisesta ja kirkkaasta väristä tuli aikansa hitti - samalla, kun se innosti sekä Perkiniä että muita ajan kemistejä etsimään lisää keinotekoisia värejä väriteollisuuden käyttöön.

Innovaatio synnytti aallon, tai voisi sanoa paremminkin - aallokon: uusia värejä keksittiin seuraavien vuosikymmenten aikana kymmeniä ja taas kymmeniä, alati kiihtyvällä vauhdilla. Perkinin keksintöön asti tekstiilivärjäys oli perustunut täysin luonnonvärien käyttöön, ja vaikka luonnonväriaineita tunnettiin kymmeniä (ellei satojakin), käytännössä tekstiiliteollisuus oli muutamien oleellisimpien väriaineiden varassa. Niistä saatiin tosin hyvinkin laaja skaala värejä, mutta värjäys oli hidasta ja kallista - ainakin verrattuna uusiin synteettisiin väreihin. Mauven jälkeen uusia synteettisiä väriaineita alkoi popsahdella markkinoille aivan huimaa vauhtia, useita vuodessa. Niitä käytettiin värjäyksen lisäksi myös maaliaineina ja esimerkiksi elintarvikeväreinä (huolimatta siitä, että monet niistä olivat myrkyllisiä).


[JWBE 2012: Blick in die Historische Farbstoffsammlung der TU Dresden]

Kummassakin tapauksessa Iso Innovaatio olisi voitu ohittaa jämäkästi yhdessä päämäärässä pysymällä. Kyseessähän oli kummallakin kerralla epäonnistuminen alkuperäisessä tavoitteessa: Perkin sai aikaan vain violettia ainetta, eikä kiniiniä, ja Smith sinistä ainetta vailla etsimiään ominaisuuksia. Onneksi kummassakin tapauksessa tutkijat olivat tarpeeksi uteliaita kurkistaakseen laatikon ulkopuolelle.

Silti jää vain hieman mietityttämään, että minkähänlaisia värejä on huitaistu matkan varrella roskikseen epäonnistumisina.

Lichtenberg-Mayer värikolmio

Olen jatkanut Illustrator-harjoituksiani pitkin loppukesää ja alkusyksyä. Yksi mielenkiintoisimmista projekteista on ollut ns. Lichtenberg-Mayer -värikolmion uudelleentekeminen, koska se on tullut tunnetuksi aivan toisenlaisena kuin oli sen kehittäneen Tobias Mayerin tarkoitus. Uudelleentoisintojeni värivalinnat tein kuten aiemminkin: tein kolmion uusiksi sekä vintage-väreillä (poimin netistä löytyneistä haalistuneista kuvista) että "puhtailla" väreillä, joka on tulkintani siitä, millaisen värikolmion on ollut tarkoitus olla väreiltään. Mutta värien lisäksi mieli sai vähän enemmänkin askarreltavaa ja pääsin luomaan myös uutta. Ja hutikin tuli - hommaa jäi jäljellekin.

***



Saksalainen matemaatikko, astronomi Tobias Mayer (1723-1762) yritti määritellä ihmissilmin erotettavien värisävyjen määrän. Vuonna 1758 Göttingenissä professorina toiminut Mayer esitteli värijärjestelmänsä luennolla, joka raportoitiin julkaisussa Göttingische Anzeigen für gelehrte Sachen. Se aiheutti paljon keskustelua. (Luentoraportin luki mm. Johann Heinrich Lambert, jonka oma väriteoria julkaistiin kirjassa Beschreibung einer mit dem Calaunischen Wachse ausgemalten Farbenpyramide (1772, Berliini). Se sai suuresti vaikutteita Mayerin teoriasta ja sekä Mayerin että Lambertin hahmotelmia on pidetty maailman ensimmäisinä kolmiulotteisiksi värijärjestelminä.)

Mayerin värijärjestelmän perusväreinä olivat sininen, punainen ja keltainen, ja valkoista ja mustaa käytettiin joko kirkastamaan tai tummentamaan värejä. Mayer käytännössä esitti luennollaan ensimmäisen kerran tiedeympäristössä, että kaikki värit saatiin sekoittamalla kolmea mainittua pääväriä (seikka, jonka käytännössä maalarit ja kirjanpainajat tunsivat hyvin omalta alaltaan jo aiemmin). Todennäköisesti Mayer tunsi paitsi aikansa väriteoriat, myös muutamia kymmeniä vuosia aiemmin julkaistun Jakob Le Blonin teorian kolmiväripainatuksesta (Coloritto, or the harmony of colouring in painting: reduced to mechanical practice, Lontoo 1725), mutta hänen omista kommenteistaan käy ilmi, ettei hän tunnistanut värivalon ja väripigmenttien (additiivisen ja subtraktiivisen sekoituksen) erilaisuutta - mitä ei yleisestikään tuohon aikaan tunnettu - vaan piti samoja sinistä, punaista ja keltaista universaaleina perusväreinä.

Samana vuonna 1758, kun Mayer piti huomiota herättäneen luentonsa, hän kirjoitti myös esseen De affnitate colorum commentatio ("Huomioita värien keskinäisestä suhteesta"), mutta se julkaistiin vasta vuosia hänen kuolemansa jälkeen, kun juuri Göttingenin fysiikan professorina työnsä aloittanut Georg Christoph Lichtenberg kokosi Mayerin julkaisemattomista teksteistä kommentoidun julkaisun Opera inedita (Tobiae Mayeri): Vol. I. Commentationes Societati Regiae scientiarum oblatas, quae integrae supersunt, cum tabula selenographica complecten (Göttingen, 1775). Mayerin siihen asti vain sanallisesti ja mustavalkoisissa piirroksissa kuvattu kuusikulmaisista kennoista muodostuva värikolmio julkaistiin väripiirroksena Lichtenbergin itsensä toteuttamana samaisessa kirjassa (laatta III).

Mayerin mainitsemista pigmenteistä on runsaasti tietoa. Mayer ei määritellyt tiettyjä pigmenttejä pääväreikseen, mutta sen sijaan mainitsi useimpia väripigmenttejä, joita voisi käyttää. Useimmin mainitut pigmentit olivat punainen cinnabari (sinooperi, tai lyijypunainen eli mönjä), sininen coeruleum montanum (eli "vuorisininen", todennäköisimmin atsuriitti) ja keltainen flauo regio (eli "kuninkaankeltainen", joka viittaa todennäköisesti orpimenttiin; pigmentiksi on arveltu esim. kumiguttaa tai massikoa; itse sävynimestä voi kuitenkin päätellä, että sävy on ollut puhdas, voimakas ja kirkas, lämmin keltainen). Lichtenberg oletettavasti käytti oman kolmionsa maalaamiseen kumiguttaa, sinooperia ja preussinsinistä.

Alunperin Mayerin kuvaamassa kolmiossa oli kaksitoista värikammiota kullakin sivulla, koska hän oli kokeissaan tullut siihen tulokseen, että jos värisekoituksessa on alle kahdestoista osa pigmenttiä, ihmissilmä ei enää kykene erottamaan niin pieniä sävyeroja. Värikolmion idea on yksinkertainen. Kolmion kärjissä on puhtaat värit (sininen, punainen ja keltainen) ja niiden välille värisekoitukset rakentuvat asteittain. Punaisessa on kaksitoista osaa punaista, mutta kun siitä lähdetään kenno kennolta kohti keltaista, punaisen osuus laskee ja keltaisen kasvaa. Siispä seuraavassa kennossa on punaista ja keltaista sekoitetaan suhteessa 11+1, sitten 10+2, 9+3 jne.

Värien valinta - ja aikakauden maalaustekniset rajoitteet - kuitenkin johtivat siihen, ettei työ sujunut niinkuin oli tarkoitus. Mayer ja kolmion lopulta toteuttanut Lichtenberg ajattelivat suorasukaisesti, että väriskaala rakentuu oikeaksi, kun vain pigmenttejä sekoitetaan samassa suhteessa keskenään, mikä ehkä joillakin samat ominaisuudet omaavilla nykypigmenteillä onnistuisikin. 1700-luvulla pigmentit olivat kuitenkin vielä hyvin erilaisia paitsi peittovoimaltaan, myös kemiallisilta ominaisuuksiltaan, eivätkä ne käyttäytyneet sekoittaessa niinkuin kilttien pigmenttien olisi kuulunut käyttäytyä. Tekstissä Lichtenberg kuvailee, kuinka hankalaa pigmenttien kanssa on työskennellä ja kuinka vaikeaa värit on sekoittaa. (Lichtenbergin latinankielisen kommentoinnin sekä Eric Forbesin englanninkielisen käännöksen (New York, 1971) voi lukea kokonaisuudessaan mm. Sarah Lowengardin The Creation of Color in Eighteenth-Century Europe -sivulta.)

Lopulta Lichtenberg totesi kaksitoistaosaisten sekoitusten tekemisen mahdottomaksi keskenään eri tavoin käyttäytyvillä pigmenteillä. Hän vähensi värisekoitusten määrää huomattavasti, ja lopputuloksena syntyi värikolmio, jossa oli seitsemän värikammiota per kolmion sivu alkuperäisen kahdentoista sijaan - värisekoitusten määrä väheni näin ollen huomattavasti. Tämä Lichtenbergin luoma värikolmio on kuitenkin noussut Mayerin teorian tunnetuimmaksi lippulaivaksi.

***

Illustrator-harjoittelunani toteutin jo julkaistun Lichtenbergin värikolmion väriversiotoisintojen lisäksi myös version Mayerin alkuperäisestä ajatusta: kaksitoista kammiota per kolmion sivu ja kaksitoista väriaskelta puhtaiden värien välillä. Mutta kuinka ollakaan: tein sen väärin!



Toteutin värikolmioni Lichtenbergin mallia käyttäen ja pohjasin tietoni kennojen määrään 12. Mutta vasta ihan työn loppuvaiheilla huomasin muistiinpanoistani, että kennojahan on sivulla oikeasti kolmetoista: puhdas väri + 11 askeleen väriliukuma + sen päässä jälleen puhdas väri!

En kuitenkaan (vielä) tehnyt projektia uusiksi. Vasta työn ja tämän havainnon tehtyäni löysin muistiinpanoistani Mayerin alkuperäisen piirroksen, jossa heksagonit ovat toisin päin ja niiden välissä on pieni musta kolmio...


Pitäisikö tässä vielä yksi versio tehdä, jossa toteuttaisin Lichtenbergin version kolmetoista-askelmaisena ja lisäksi tuon Mayerin alkuperäisen suunnitellun kuvion väreissä? Nythän se ei olisi vaikeaakaan, kun värit on valmiiksi "sekoitettu". (RGB tässä kuvassa viittaa saksankielen sanoihin Rot, Gelb, Blau - punainen, keltainen, sininen.)

***

(Seuraavaksi joka tapauksessa syöksyn Charles Lacouturen "värikukkasten" pariin - jälleen sitä löytämisen ja oivaltamisen riemua, kuin palapelejä ratkoisi!)

Lisää väriteorioista lyhyesti mutta selkeästi voi lukea mm. teoksesta Rolf G. Kuehni, Andreas Schwarz: Color Ordered: A Survey of Color Systems from Antiquity to the Present (Oxford University Press, 2008) sekä vierailemalla www.colorsystem.com -sivustolla.

Lichtenbergin seitsenaskelmaisen värikolmion sekä tulevaisuudessa ehkä sitten Mayerin idean mukaan oikein toteutetut toisinnot löytyvät printteinä, tyynyinä, paitoina sun sellaisina Society6-kaupasta. Myyntituotto menee Colorian ylläpitoon.

Planeettamatkailua

Ovatko planeettojen värit oikeita? Joskus, kertoo artikkeli From Neptune's blue hue to Jupiter's red spot: are the colours of the planets real?. (David Rothery, The Open University, The Conversation, Phys.org 21.7.2016)

Vaikka moni planeetta on pinnaltaan harmaan kiven peitossa, yleisesti ottaen planeettoja voidaan sanoa värikkäiksi. Usein värin määrittää jokin meille hyvin tuttu kemiallinen aine. Punainen planeetta Mars on punertava, koska sen kivien rauta on muuttunut rautaoksidiksi (samaa kamaa, mistä punamulta saa värinsä), Jupiterin kuun Ion on puolestaan värjännyt kirkuvan keltaiseksi rikki.

Mutta missä valossa värejä katsotaan ja minkä valon mukaan näkemämme väri pitäisi tulkita? Planeetalla vallitsevan valon alla vai meidän näkemämme valon mukaan? Ylläoleva kuvassa on kolme versiota Marsin Curiosity -mönkijän Mastcamin ottama kuvasta (NASA/JPL-Caltech/MSSS). Vasemmalla näkyy kameran ottama kalibroimaton kuva. Keskimmäistä on säädetty sellaiseksi, millaisena ihmisen silmä maiseman näkisi paikan päällä. Oikean puoleinen kuva on säädetty sellaiseksi, miltä maisema näyttäisi, jos Marsin valo olisi samanlaista kuin Maan pinnalla.

Lisää kuvia sekä "aidoista" planeettakuvista valovariaatioineen sekä vähän kuvitteellisemmin väritettyjä planeettakuvia löytyy aiemmin mainitsemastani artikkelista From Neptune's blue hue to Jupiter's red spot.

Lue myös lisää planeettojen väreistä: What color is each planet? (Intermediate) (Ask an Astronomer, Astronomy Department at Cornell University, Sean Marshall 7.2.2016)

Musta galaksi - raidallisia tomaatteja ja muuta ruoalla leikkimistä

Israelilainen Technological Seeds DM on luonut tummasävyisen tomaattilajikkeen risteyttämällä tomaattia villien lajikkeiden kanssa, ja sen firma on sitten ristinyt hienolla scifinimellä Black Galaxy. Tomaatti on "musta" (eli hyvin tumma) ulkopuolelta ja tomaatinpunainen sisäpuolelta. Tomaatin on sanottu olevan jopa normaalitomaattia terveellisempi, koska sen tumma väri on aikaansaatu samantyyppisellä pigmentillä kuin mitä löytyy mustikoista. Näin ollen uusi tumma lajike voi olla varsinainen terveyspommi: tumman antioksidanttivärin lisäksi tomaatista löytyy vitamiini C:tä ja lisäksi punaisesta tomaatista löytyvää väriainetta, lykopeenia, joka itsessään vähentää riskiä sairastua sydäninfarktiin, aivohalvaukseen, eturauhassyöpään... (Ja huom.! Lykopeeni on siitä mielenkiintoinen väriaine, että se imeytyy parhaiten kuumennetusta ruoasta - siis lykopeenin saantia ajatellen laadukas tomaattimurska on parempi vaihtoehto kuin tuoreet tomaatit!)

Värifanin mielestä mielenkiintoisin juttu tässä ei ole kuitenkaan tomaatin tummuus tai sen ravintoarvot ja terveellisyys, vaan sen valosensitiivisyys: tumma pigmentti muodostuu valossa. Varjossa olevat kohdat jäävät vaaleammiksi. Niinpä tuloksena voi olla myös raidallisia tai muuten kuvioillisia tomaatteja - vahingossakin, jos osa hedelmästä jää varjoon.

Mustan tomaatin on tarkoitus debytoida julkisesti maailmanlaajuisilla Arava Agricultural R&D -expossa, jonne on odotettavissa myös muita vihannes- ja hedelmämaailman ihmeitä, värisensaatioiden joukkoon lukeutuvat punaiset sitruunat ja kelta-purppura-vaaleanpunaraidalliset porkkanat.



Israeli farmers develop black tomatoes, Sarit Sardas-Trotiino (Ynet News 27.1.2012)
A dark day for the salad counter – Israeli scientists breed black tomato, Katie Silver (Daily Mail 31.1.2012)

ps. Asiasta ensimmäisenä uutisoineen Ynet News -sivuston keskustelupalstalla purppuraisesta porkkanasta näyttää nousseen pieni hälinä, mutta itseasiassa purppuraporkkanoissahan ei itsessään ole mitään uutta - sehän oli yksi porkkanan alkuperäisistä väreistä... Tästä on ollut juttua Coloria-blogissa: Porkkanan väri (23.7.2009)

Valve vie ja uni palauttaa värinäkökykyämme?

Teksasissa Houstonin yliopistossa on tutkittu unen vaikutuksesta värinäköön. Unen vaikutuksesta ihmisen havainnointikykyyn ei ole juurikaan tutkittu, joten tutkimuksessa liikutaan varsin uudella maaperällä ja tulokset ovat olleet kiinnostavia. Tutkija Bhavin Sheth kertoo, että tutkimustulosten mukaan värin hahmotuskykymme muuttuu valveillaoloaikanamme ja palautuu takaisin neutraaliin tilanteeseen unen aikana. Tutkimuksen mukaan valveillaolon jälkeen testissä näytetty harmaa nähtiin voimakkaasti vihertävänä, mutta yön nukkumisen jälkeen värinäkö "nollaantui" ja harmaa havaittiin harmaana.

Tutkimus esiteltiin viime vuoden Associated Professional Sleep Societies LLC:n vuosittaisessa tapaamisessa SLEEP 2010. Kaikki tapahtuman esittelyt on luettavissa Sleep-julkaisusta http://www.journalsleep.org/PDF/AbstractBook2010.pdf (HUOM! yli 10 mb); esittely 0106 löytyy sivulta 39.

Sleep colors your view of the world: Study suggests sleep may restore color perception (EurekAlert 9.6.2010)

Uusi valo - uusi väri: vakuumiultravioletti!

Thomas Jefferson Labissa on onnistuttu tuottamaan erityinen laservalo, joka on saanut nimen Vacuum Ultraviolet (10 eV photonia, 124 nanometriä). Sata kertaa mitään muuta valoa kirkkaampi laservalo saatiin tuotettua tyhjiössä. Tyhjiöstä (vacuum) valo sai nimityksensäkin, sillä ilman molekyylit absorboivat sen, joten valo voi syntyä vain tyhjiössä.

Vaikka vastaavan voimakasta vakuumiultraviolettia ei olekaan koskaan aiemmin tuotettua, itse termi vacuum ultraviolet (VUV) ei ole uusi. Vuonna 1893 saksalainen fyysikko Victor Schumann havaitsi alle 200 nanometrin ultraviolettisäteilyn, joka absorboitui voimakkaasti ilmaan - ja tuosta syystä sai jo tuolloin nimensä. Ultraviolettivaloista tavan pallontallaajalle lienee ultravioletti A (UVA), joka myös mustana valona tunnetaan (400–315 nm). Sen jälkeen listalta löytyvät ultravioletti B (UVB; 315–280 nm) ja C (UVC; 280–100 nm). Tyhjiöultravioletin jälkeen on vielä low ultraviolet (LUV; 100–88 nm), super ultraviolet (SUV; 150–10 nm) ja extreme ultraviolett (EUV 121–10 nm).

Jefferson Lab Laser Twinkles in Rare Color (Jefferson Lab News, 22.12.2010)
Laser Tricks: Making a New Color (Discovery News / Tech News, Amy Dusto, 27.12.2010)

Tiistaina 07.09.2010 18:31 kaikki Teeman ääreen

YLE Teema
Prisma Studio
Ti 07.09.2010 18:31

Suomalaistutkimus paljastaa pöllöjen värimuutoksen syyn. Nanomaali antaa pinnalle uusia ominaisuuksia. Tietokoneohjelma simuloi eläinten värinäköä. Minkä väriset tähdet tuikkivat avaruudessa? Tieteen ajankohtaisohjelma.

Värin voimaa ilman pigmenttiä

Perhosen kirkkaansininen väri näkyy puolen kilometrin päähän! Morpho-perhosen siipien pintarakenne on muodostonut niin, että ne heijastavat sinistä valoa takaisin mahdollisimman tehokkaasti. Ja koska siivissä ei ole pisaraakaan sinistä pigmenttiä vaan koko väri-ilmiö johtuu rakenteesta, ei ole vaikea kuvitella kuinka perhonen on kiehtonut teollisuutta monin eri tavoin. Mm. japanilainen Morphotex-materiaali on valmistettu nailonista ja polyesteristä ja se jäljittelee perhosen siipien kudosta.

Harmillista kyllä, tämä pätkä lienee osa jotain pidempää luontodokumenttia - ja jää nyt kreditoimatta.

Preussinsininessä elämän alku

Mikä on maailman vanhin väriaine? Sama kysymys tuntuu kiinnostavan ihmisiä kovasti. Aina tähän saakka olen yleisesti vastannut, että yksittäistä vanhinta väriainetta on vaikea nimetä, vaikkakin maasta suoraan saatavia keltaisia, ruskeita ja punaisia okravärejä sekä mustaa hiiltä ja valkoista kalkkia on varmaankin käytetty ensimmäisinä. Tulikohan kuukauden takaisesta uutisesta nyt muutos vastaukseeni?

Science Daily -lehdestä nimittäin luin, että Astrobiology Centren (INTA-CSIC) tutkijat ovat huomanneet, että kun preussinsinisestä saa ammoniakkiliuoksiin liuottamalla muodostettua vetysyanidia, ureaa ja muita ainesosia, joita on pidetty oleellisina kaikkein alkeellisimpien molekyylien muodostumisessa. Mikäli oikein ymmärsin, tutkijat loivat preussinsinisen avulla varhaisen Maan kemialliset olosuhteet.

Eikä tässä vielä kaikki: yksi ryhmän jäsen, Ruiz Bermejo, selittää että preussinsinisen hajotessa myodostuu myös hematiitin edeltäjää:

In addition, when Prussian blue decomposes in this ammoniac, anoxic environment, this complex salt, called iron (III) hexacyanoferrate (II), also turns out to be an excellent precursor of hematite, the most stable and commonly found form of iron (III) oxide on the surface of the Earth.

Prussian Blue Salt Linked to Origin of Life (ScienceDaily 15.12.2009)

Geeneillä aikaansaatu värinäkö

Coloria ja Coloriasto-sivustot ovat olleet pari kuukautta muiden töiden vuoksi hiljaiselossa, mutta mielenkiinnolla olen seuraillut maailmalta kantautuvia väriuutisia. Lyhyessä ajassa kansainvälisissä lehdissä on julkaistu paljon väriin liittyviä tiedepläjäyksiä, joista mielestäni mielenkiintoisin oli syyskuun puolenvälin tienoilla julkaistu uutinen värillisestä geenileikistä, jossa kahden aikuisen värisokean apinan, Daltonin ja Samin, värinäkö kyettiin korjaamaan geenejä fiksaamalla. Kaikki saimiriapinaurokset syntyvät värisokeina: ne kykenevät erottamaan vain keltaisen ja sinisen. Saimirinaaraat sen sijaan erottavat näiden lisäksi myös punaisen ja vihreän.



Colour blindness corrected by gene therapy (Nature News 16.9.2009)

Ja maailma pelastuu... punariisillä!

Syötävä sienikasvusto Monascus purpureus on Aasiassa - erityisesti köyhemmillä maaseutualueilla yleisten - käyttämällä tehtyjen riisi- ja nuudeliannosten punaisen värin aiheuttaja. Sienen väri vaihetee oranssinkeltaisesta hyvin kirkkaaseen punaiseen tai purppuran punaiseen riippuen mm. viljelyalueen happamuudesta ja muista maan ravinteista. Punaista riisiä - tai sen aiheuttamaa Monascus purpureus -sientä - on myyty länsimaissakin terveystuotteena: sen on uskottu vaikuttavan esimerkiksi kolesteroliarvoihin.


Nyt on keksitty tapa, kuinka kyseinen sieni pystyy auttamaan vitamiini A:n puutostilassa, mikä on erityisen akuutti ongelma Afrikassa ja Kaakkois-Aasiassa. Vitamiini A:n puute aiheuttaa mm. sokeutta ja lisää erilaisten infektiotautien vaaraa ja kuolleisuutta. Geenitutkija Daniel Skinner (Agricultural Research Service) sai ajatuksen korvata sienen pigmenttiä muodostavat geenit kahdella muista lajeista saatavalla betakaroteenia muodostavalla geenillä. Elimistö muuttaa betakaroteenin A-vitamiiniksi - joten näin köyhän väestön A-vitamiinin tarve olisi turvattu. Tutkijat uskovat, että oikeissa olosuhteissa Monascus-sieni kykenee tuottamaan yhtä paljon betakarotiinia kuin porkkana.

Red Fungus Turned Orange May Help Tackle Vitamin Deficiency (ScienceDaily 10.5.2009)

Itsevalaiseva maali

[Kuva: MPK Co / glopaint.com]
Pari vuotta sitten kirjoitin Coloria-blogiin jutun Synkkä valomaali, jossa kirjoitin etenkin radium-maalien käytöstä. Tuolloin löysin muutaman maininnan sekä nykyaikaisista että vanhemmistakin itsevalaisevista materiaaleista, mutten ehtinyt niihin tuolloin paneutua.

Tuolloin verkossa oli jonkin verran juttua MPK Co.:n kehittämästä itsevalaisevasta GlowPaint-maalista, joka loistaa yhteen putkeen yli 12 vuoden ajan ilman ulkoisia energianlähteitä. Materiaalissa käytettiin hyväksi Litrosphere™-mikropartikkeleita, joita voi lisätä maalin sekaan. Materiaali kestää hyvin lämpöä ja kylmyyttä ja sen voi käytännössä muuttaa päästämään minkä tahansa väristä valoa. On saatavilla myös sellaisia GlowPaint-maaleja, jotka ovat päivän valossa valkoisia tai läpinäkyviä, mutta pimeässä hohtavat eri väreissä. Tekniikkaan käytetään sekä fosforia että tritiumia. Jälkimmäinen on radioaktiivinen aine, mutta ilmeisesti suhteellisen vaaraton sellainen.

Huolimatta varsin epämääräisen mielikuvan luovasta verkkosivustosta kyseessä on varsin mullistava keksintö. Itsevalaiseva Litrosphere voitti vuonna 2007 NASAn "Create The Future" -kilpailun pääpalkinnon. Viime vuonna 2008 MPK Co. osallistui NASAn kilpailuun uudella Litroenergy Power Cells -keksinnöllään, jossa Litroenergy-systeemiä on käytetty yhdessä aurinkokennojen kanssa tuottamaan edullisesti pysyväluonteista energiaa. Lisää tietoja kilpailubrieffeistä: NASA Tech Briefs Create the Future Design Contest.

Sinisiä, sinisiä, sinisiä ruusuja...

[Kuva: Suntory]
Sininen ruusu on kirjallisuudessa symboloinut fantasiaa ja mahdottomuuksia. "Eräskin pettynyt ruusunsaaja" ihmetteli muutama viikko sitten Colorian palautelomakkeen kautta sinisiä ruusujaan, jotka osoittautuivatkin epäaidoiksi. Totta: meidän saatavillamme olevat siniset ruusut on yleisimmin värjätty elintarvikevärillä, joka ei vahingoita ruusua, mutta imeytyy aika peittävästi ja kestää leikkoruusun eliniän. Keinotekoista väriä ei välttämättä hoksaa, ellei kukista irtoa väri. Vedessä ruusu kuitenkin aina haalenee. Talouselämä-lehdessäkin kirjoitettiin viime vuonna Varo sinisiä ruusuja! (Taloussanomat 30.5.2008) jutussa, jossa käsiteltiin kevään mittavahintaista ruusukauppaa ja sivuttiin myös erivärisiä uusia ruusuristeytyksiä. Yhtä kannattaa varoa – sininen ruusu on aina värjätty ja sotkee helposti vaatteet, kyseisen jutun ingressissä varoitetaan.

Mutta itseasiassa: sininen ruusu ei enää ole välttämättä aina värjätty, vaikkakaan Suomen markkinoilta tuskin värjäämätöntä sinistä ruusua löytyy vielä vähään aikaan. Jo viitisen vuotta sitten uutisoitiin japanilaisen juomayhtiön Suntory Ltd.:n lähes täysin omistamasta australialaisesta biotekniikkayritys Florigenesta, joka oli onnistunut kehittämään vaalean sinisen ruusun geenitekniikan avulla - joskaan kukat eivät ole vielä päässeet käsikauppaan saakka. Bioteknologia Info -sivuilla löytyy aika helposti ymmärrettävää tietoa geeniväritetyistä kukkasista:

Luonnonkukkien siniväri perustuu usein antosyaaniväriaineisiin. Yksi vahva tällainen väriaine on ritarinkannuksesta aikoinaan löydetty delfiniidi. Tätä väriainetta on sittemmin löydetty useimmista sinikukkaisista lajikkeista kuten petuniasta. Nyt luodun sinisen koeruusun kukat ovat laventelinsiniset, ja sen terälehdet tuottavat lähes yksinomaan delfiniidiä. Lajikkeessa punaiseen ruusuun on siirretty sinivärin aiheuttava geeni keto-orvokista.
- Sininen ruusu kehitetty geenitekniikan avulla (Bioteknologia Info 4.8.2004)

Sinisiä kukkia on - miksi ei sinisiä ruusuja? Toisella Bioteknologia Infon sivulla Professori Teemu Teeri Helsingin yliopiston Soveltavan biologian laitokselta kertoo jotain kasvien geeniteknisestä muuntelusta:

Geeniteknisesti voidaan kukan värejä muuttaa kahdella tavalla. Vaimennustekniikoilla saadaan värimuotoja, joita voi löytää myös luonnosta tai viljelykasvien kirjosta, missä ne syntyvät geenimutaatioiden kautta. Tällä tavalla on esimerkiksi punaisesta gerberasta saatu valkoisia muotoja. Haastavampaa on siirtää kasviin uusi väri, jota kasvi ei normaalisti osaa muodostaa.
---
Sininen väri on erittäin haastava jalostettava geenitekniikalla ja sitä on yritetty pitkään. Periaatteessa asia näyttää yksinkertaiselta ja tuntuu, että se voitaisiin rinnastaa oranssin petunian jalostukseen. Sinisissä antosyaaneissa on hydroksyyliryhmä tietyssä hiilessä ja entsyymi (ja sen geeni), joka hydroksyyliryhmän lisää on tunnettu.
FAQ - Ruoka ja maatalous (Bioteknologia Info, Professori Teemu Teeri
Soveltavan biologian laitos, Helsingin yliopisto)

Missä ne siniset ruusut oikein luuraavat? Vaikka kukkaa luvattiin markkinoille jo 2007, Florigene ei ainakaan itse ole luopunut toivosta, sillä kotisivulla lukee Future home of the blue rose... Florigene on tuonut merkkinoille jo ainakin kolme patentoitua ja tavaramerkittyä violetihtavaa sävyä neilikoihin: FLORIGENE Moondust™ (1996; mauven värinen kukka oli ensimmäinen geneettisesti muunneltu kukka myynnissä); FLORIGENE Moonshadow™ (1997) ja kaikkein syvin purppurasävy FLORIGENE Moonshadow™. Telegraphin artikkelissa World's first blue roses after 20 years of research (Telegraph, Danielle Demetriou, 31.8.2008) uskotaan, että ensimmäset siniset ruusut tulevat kauppojen hyllyille ensi syksynä. Itse sanoisin Suntoryn kuvissa esiintyviä kukkasia mielummin violeteiksi - tai mauveksi.
Daily Mailin artikkelista Pictured: World's first truly blue roses go on display in Japan (Daily Mail, Lizzie Smith 1.11.2008) voi käydä vilkaisemassa muutamaa Getty Imagesin kaunista kuvaa näyttelystä Japanissa, Chibassa järjestetyiltä Makuhari-kukkamessuilta, jossa ruusuja viime syksynä esiteltiin.

Huomattavaa on myös se, että näissä geenikukissa liikkuvat valtavat rahat. Sinisen ruusun kehittelyyn on laitettu jo miljoonia, millä valuutalla tahansa.

Harmaa vanhuus ei tule ilman vetyperoksidia

Hius saa värinsä melaniinista, jota syntyy hiustupessa. Tummemmassa tukassa on enemmän ja vaaleammassa vähemmän melaniinia. Aiemmin uskottiin, että ihmisen vanhetessa hiusten väriaineen, melaniinin, määrä alkaa vähetä ja lopulta värillisten hiusten sijaan kasvaa läpinäkyvää (tai valkoista) hiusta, jossa ei ole väriaineita ja joka siksi vaikuttaa harmaalta. Nyt tutkijat ovat selvittäneet hiusten melaniinin puutetta ja harmaantumisen syytä pidemmälle. Hiukset synnyttävät aina hiukkasen vetyperoksidia, mutta vanhenemisen myötä sitä alkaa muodostua lisää: vetyperoksidi kerääntyy hiuksiin estäen melaniinipigmentin synteesin. Tavallaan hiukset vaalentuvat sisältäpäin ja muuttuvat ensin harmaiksi ja lopulta valkoisiksi. Vanhukset ovat siis hiuksistaan sisäisesti blondeja :D

Vielä ei ole aivan selvää, mitkä kaikki elementit vaikuttavat hiusten harmaantumiseen. Yleisesti geneettisen perinnön vaikutus harmaantumisvauhtiin tunnetaan ja genetiikkaa onkin pidetty suurimpana vaikuttajana siihen, kuinka nuorena ihminen harmaantuu. Vuoden 1996 British Medical Journalin tutkimuksessa todettiin, että tupakoitsijat harmaantuvat neljä kertaa todennäköisemmin nuorella iällä. Harmaantuminen saattaa johtua mm. B12-vitamiinin puutteesta tai kilpirauhasen vajaatoiminnasta.

Harmaahiuksisuus ei ole vain vanhusten juttu: harmaita hiuksia on tavattu jopa kymmenen vuotiailla, joskin hyvin harvoin. Tällaisia hyvin varhain harmaantuneita ovat mm. vuoden, parin takainen American Idol -voittaja Taylor Hicks sekä koomikko Steve Martin. Aina ihmiset eivät harmaannu tasaisesti, vaan joskus harmaus saattaa alkaa hiuksissa näkyvinä raitoina. Englanniksi tällaiselle värillisten ja harmaiden hiusten yhdistelmälle on käytössä nimitys salt and pepper.

Lisää vetyperoksidiharmaista: Why Hair Turns Gray Is No Longer A Gray Area: Our Hair Bleaches Itself As We Grow Older (Science Daily 24.2.2009)
Unlocking the Secrets of Gray Hair (Tara Parker-Popet, The New York Times 9.3.2009)

Synestesia periytyy

[Kuva: Wikimedia Commons]

Synestesia on tila, jossa ihmisen aistit sekoittuvat. Synesteetikot voivat mm. maistaa sanat, haistaa äänet tai tuntea maut. Värituntemukset ovat läsnä monissa synestesiatapauksissa: kaikkein yleisimmässä synestesian muodossa värit ja kirjaimet tai numerot yhdistyvät. Kyseessä ei ole kovinkaan harvinainen ilmiö, sillä ko. tapa mieltää kirjaimet ja numerot värilliseksi on noin prosentilla väestöstä. Englantilainen tutkija (Imperial College London) Julian Asher, itsekin synesteetikko, on kollegoineen tutkinut synestesian genetiikkaa. Tutkijat kokosivat DNA:ta liki kahdeltasadalta ihmiseltä 43 perheestä, joissa oli useampia synesteetikkoja. Tutkimuksessa etsittiin yhtä geeniä, joka olisi vastuussa synestesiasta, mutta sen sijaan huomasivatkin, että synestesia liittyy kromosomeihin 2, 5, 6 ja 12. Synestesian ja autismin välisistä yhteyksistä on aiemminkin kiistelty ja mielenkiintoista on, että synestesiaan voimakkaimmin liittyvä kromosomi 2 linkittyy myös autismiin.

On havaittu, että synesteetikoilla aivojen eri lohkot toimivat keskenään vilkkaammin kuin muilla. On myös epäilty, että synestesia olisi jäänteitä lapsuuden ajoilta: synesteetikoilla aistien välinen kommunikaatio ei vain jostain syystä katoa vanhetessa.

Seeing color in sounds has genetic link (Elizabeth Landau, CNN 9.2.2009)
Seeing Sounds Or Hearing Colors: Scientists Narrow Search For Genes Associated With Synesthesia (ScienceDaily 6.2. 2009)

---

On aika mielenkiintoista lukea Colorian värikyselyiden kautta tulleita vastauksia. Kyselyissä, joissa pyydetään ihmisiä yhdistämään värit viikonpäiviin, numeroihin tai kirjaimiin, osa ihmisistä kertoo, ettei koskaan ole aiemmin tullut edes ajatelleeksi moista ja että laittoi kyselyyn vain värit, jotka ensimmäisenä tulivat mieliin. Mutta moni on myös kertonut, että on nähnyt tai tuntenut kirjaimet, numerot tai viikonpäivät aina värillisinä. Joskus väri saattaa vaihtua, mutta yhtäkaikki, se on siellä. Tarkoitukseni on ollut jo useampia kuukausia (...vuosia) purkaa kyselyitä visuaaliseen muotoon ja tästä olen jo aiemmin blogaillutkin pari kertaa. Ylimääräistä aikaa kyselyjen purkuun ei vain ole löytynyt. Toivon, että saan Colorian ja Coloriaston kehittämiseen saadut apurahani riittämään tänä vuonna myös värikyselyjen automaattiseen visualisointiin tulevaisuudessa, jolloin tulokset saataisiin verkkoon reaaliaikaisina. Mutta sitä odotellessa: kesän aikana pistän vastauksia esille.

Katso myös: Aiemmat Coloria-blogin jutut synestesiasta, jutut kyselyistä, Kasi.

Miehet tykkää punaisesta

Rochesterin yliopiston psykologien, professori Andrew Elliotin ja tutkija Daniela Niestan tutkimuksen mukaan miehet eivät ole tietoisia siitä, että punainen väri saa heidät viehättymään naisesta enemmän kuin mikään muu väri - mutta näin kuitenkin tutkimuksen mukaan on. Testissä miehille näytettiin mm. naisten kuvia eri kehyksissä ja kuinka ollakaan, punaisissa kehyksissä poseeranneet naiset koettiin viehättävimmiksi. Miehet myös olivat valmiita käyttämään enemmän rahaa punaiseen pukeutuneeseen naiseen - vaan eivät tienneet sitä, että valitsivat viehättävämmän kuvasta, jossa naisen paita oli digitaalisesti väritetty eri väreillä ja itse kuva oli sama.

Noin niinkuin ihan vinkkinä kaikille vappuheilaa etsiville.

Päivän vinkki: veikkaa punaista

Coloria-blogi on taas ajan hermolla: urheiluun(kin) liittyvää juttua näin olympialaisten aikana... :)

Jo jonkin aikaa sitten tehtiin tutkimushavaintoja siitä, että jos laitetaan vastakkain sinisiin ja punaisiin asuihin pukeutunut urheilujoukkue / kilpapari, todennäköisimmin punainen voittaa. Punaisen värin on epäilty vaikuttavan voimakkaammin itse kilpailijan olotilaan. Eilisessä ScienceDailyn uutisessa kuitenkin kerrottiin, että vaikutusta voi olla myös ulkopuolisilla tekijöillä: tuomarit antavat helpommin punaisiin pukeutuneille voittopisteitä kuin sinisiin pukeutuneille.

Many sports teams select their uniforms based on the mascot, city or country they are representing, not on a referee’s preference or bias. But a new study has found that choosing the color red for a uniform in competitive sports can actually affect the referee’s split-second decision-making ability and even promote a scoring bias.
- Red All Over: How The Color Red Affects A Referee's Judgment / ScienceDaily (Aug. 10, 2008)

Psykologit Norbert Hagemann, Bernd Strauss ja Jan Leibing (Munsterin yliopisto) näytteivät 42 kokeneelle taekwondo-tuntijalle kahta erilaista monen ottelun videokoostetta, joissa puna- ja siniasuiset kilpailijat sparrasivat keskenään. Tosiasiassa kahden videon välillä ei ollut muuta eroa kuin se, että toisessa ottelijoiden asujen värit oli vaihdettu keskenään tietokoneella. Siis ne, jotka ensimmäisellä videolla sparrasivat punaisissa asuissa, olivat toisessa videossa sinisessä asussa ja vastaavasti ensimmäisen videon siniasuiset näyttäytyivät toisessa videossa puna-asuisina - itse otteluvideot olivat aivan samoja. Kommentaattoreita pyydettiin jokaisen yksittäisen videon jälkeen pisteyttämään kummankin ottelijan suoriutuminen. Punapukuiset kilpailijat saivat keskimäärin 13% paremmat pisteet.

Red All Over: How The Color Red Affects A Referee's Judgment (ScienceDaily 10.8., 2008)
Uniforms can color judgment when referees see red (Belinda Goldsmith, 11.8.2008, NewsDaily)

Vaaleanpunaista sähköä

Ohion osavaltion yliopiston tutkijoiden mukaan "vaaleanpunainen voi tuottaa vihreää aurinkoenergiaa", kuten elokuussa ilmestynyt ScienceDail-lehti otsikoi. Perinteiset aurinkokennot vaikuttavat sinisiltä, koska niissä on heijastamaton pinta, joka voimistaa vihreän värin absorvoitumista. Mutta nyt tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisia vaaleanpunaisia värjäysaineherkistettyjä aurinkokennoja (DSSC), joissa ei ole heijastamatonta pintaa. Väri määrittää aurinkokennon kaappaaman valon aaltopituuden ja värin säätäminen antaa tutkijoille mahdollisuuden optimoida tietyt toimintaominaisuudet.

Kennojen vaaleanpunainen väri tulee punaisen värjäysaineen ja valkoisen metallioksidijauheen sekoituksesta. Monet värjäysaineet sisältävät punaista rutheniumia (lieneekö tällä suomenkielistäkin nimeä?) ja käytetty metallioksidijauhe on yleensä sinkki- tai tinaanioksidia; Wun ryhmä on käyttänyt myös sinkkistannaattia.

Tällä hetkellä uuden vaaleanpunaiset materiaalit muuntavat valoa sähköksi vain puoliksi niin tehokkasti kuin kaupalliset silikonipohjaiset aurinkokennot, mutta Ohion osavaltion yliopiston apulaisprofessori Yiying Wun mukaan tämä tapahtuu kuitenkin neljänneshintaan. Kennot ovat vielä kehityksen alla ja tutkijat uskovat, että tehokkuutta voidaan vielä parantaa. Tämä saattaa johtaa myös muun värisiin kennoihin, kun uusia väriaineita ja niiden yhdistelmiä tutkitaan.

Ohio State University (1.8.2007). Researchers Think Pink To Produce 'Green' Solar Energy. ScienceDaily.

Sininen kehittää prosessointivoimaa?

Vuoden alkupuolella tiedelehdissä kerrottiin laajalti, kuinka preussinsinisestä voi olla hyötyä nykyteknologian tehostamisessa (kts. Coloria-blogi 050207: Preussinsinisestä apua tietokoneelle?) ScienceDaily -lehti (29.11.2007) kertoo toisesta sinisestä väristä otsikolla Blue Dye Could Hold The Key To Super Processing Power. Artikkelin mukaan ftalosyaniinisinisen magneettisten ominaisuuksien kontrollointitekniikka voi mullistaa tietokoneen prosessointitehon. Käytännössä esim. cd-soittimet, ipodit ja muut elektroniset laitteet käyttävät jo magnetismiin perustuvaa systeemiä mm. tiedon tallentamiseen, mutta nykytekniikalla on rajoitteensa. Uusi tekniikka on vielä lapsenkengissään, mutta tutkijat arvioivat, että viiden vuoden sisällä tekniikan mahdollisuudet selviävät tarkemmin.

Maalauskäyttöön ftalosyaani tuli 1930-luvulla ja sitä pidettiin pidettiin tärkeimpänä sinisenä sitten preussinsinisen keksimisen 1704 ja keinotekoisen ultramariinin keksimisen 1824. Ftalosyaniinivärit ovat edelleen merkittäviä pigmenttejä. Vuonna 1999 ftalosyaniinisininen ja -vihreä muodostivat lähes 26% kaikkein orgaanisten pigmenttien maailmantuotannosta. Ftalosinistä on tutkittu myös mahdollisena syövän torjuja-aineena.

Lisää ftalosinisestä Colorian sivulta: www.coloria.net/varit/ftalosyaniinisininen.htm

Imperial College London (2007, November 29). Blue Dye Could Hold The Key To Super Processing Power. ScienceDaily. www.sciencedaily.com­ /releases/2007/11/071128113025.htm

Kurpitsatutkimuksia

Science Daily -lehti uutisoi toissapäivänä otsikolla Color Is In The Eye Of The Beholder: New Study Examines Unusual Color Properties Of Pumpkin Seed Oil (Väri on katsojan silmässä: uusi tutkimus tutkii kurpitsansiemenöljyn epätavallisia väriominaisuuksia). Esimerkkinä mainitaan kurpitsaöljystä valmistettu salaattikastike, joka pullossa näyttää punaiselta, mutta salaatille kaadettuna tai jugurttiin sekoitettuna vaikuttaa vihreältä.

Slovenialaisen Ljubljanan yliopiston tutkijat Samo ja Marko Kreft ovat juuri julkaisseet tutkimuksensa verkossa Naturwissenschaften-julkaisussa (Springer) ja siinä selitetään, miksi ihmissilmät havaitsevat kurpitsansiemenöljyn kaltaiset aineet kaksivärisinä tai monivärisinä.

ScienceDaily.comin juttu: www.sciencedaily.com/ releases/ 2007/ 07 /070703172001.htm