안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
카멜레온이 피부 색을 바꾸는 원리는 피부 세포 속에 있는 나노 결정의 간격을 조절하여 반사되는 빛의 파장을 바꾸는 광결정 원리와 색소 세포의 미세한 움직임에 있습니다. 과거에는 단순히 색소가 이동하는 것으로 알려졌으나, 세포 내부의 물리적 구조를 변화시켜 빛의 반사율을 바꾸는 과학적 비결이 밝혀졌습니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.
카멜레온의 피부 상층부에는 홍채포라는 특수한 세포층이 있는데, 이 세포 안에는 무수히 작은 구아닌 나노 결정이 일정한 간격의 격자 구조로 배열되어 있습니다. 카멜레온이 마음을 편하게 먹고 있을 때는 피부 피부 세포가 수축하면서 나노 결정 사이의 간격이 매우 촘촘해지는 상태에서는 파장이 짧은 파란색 빛이 강하게 반사됩니다. 이때 피부 표층에 존재하던 노란색 색소와 반사된 파란색 빛이 섞이면서 우리 눈에는 자연스러운 초록색으로 보이게 됩니다. 반면, 흥분하여 상대에게 경고하거나 짝짓기를 시도할 때, 카멜레온은 피부를 이완시켜 나노 결정 사이의 간격이 넓어지면 반사되는 빛의 파장이 길어져 노란색, 주황색, 빨간색 같은 화려한 색상으로 순식간에 변하게 됩니다.
카멜레온 피부 더 깊은 곳에는 두 번째 홍채포층이 하나 더 존재하는데, 이 하층 홍채포는 가시광선이 아닌 근적외선을 반사하는 역할을 합니다. 카멜레온은 이를 통해 뜨거운 태양 아래에서 체온이 지나치게 올라가는 것을 막아 체온을 유기적으로 조절합니다.