Как известно, яркие переливающиеся цвета павлиньих перьев или крыльев бабочек обусловлены не пигментацией, а структурой. Чешуйки хитина в крыльях бабочек, например, расположены наподобие черепицы. По сути, они образуют дифракционную решетку, разве что воспроизводят только определенные цвета или длины волн света. В случае павлиньих перьев эффект переливающихся цветов создают регулярные, периодические наноструктуры бородок — волокнистых компонентов, состоящих из упорядоченных меланиновых стержней, покрытых кератином. Разные цвета и оттенки возникают из-за неодинакового расстояния между бородками.
Оба примера подходят под определение фотонных кристаллов в физике. Эти материалы с запрещенной зоной упорядочены таким образом, чтобы блокировать одни длины волн света и пропускать другие. Измените их структуру, и кристаллы станут восприимчивы к другой длине волны. Более того, восприятие цвета не зависит от угла зрения.
Науке известны несколько видов искусственных фотонных кристаллов, но более глубокое понимание того, как эти структуры возникают в природе должно помочь разработать новые материалы с аналогичными свойствами, например, переливающиеся окна, самоочищающиеся поверхности для автомобилей и зданий или даже водонепроницаемые ткани.
Команда специалистов из Политехнического университета Флориды и Университета штата Огайо в Янгстауне обнаружили признаки наличия оптических полостей в виде резонирующих наноструктур в разных частях глазчатого пятна пера. Как выяснилось, каждая из этих наноструктур слабо излучает в двух длинах волн: зеленой и желто-оранжевой.
Какая именно структура отвечает за выравнивание усиленного излучения, пока не ясно. По-видимому, оно не связано с бородками перьев. Но то, что они расположены по всему перу и излучают с одной и той же длиной волны, как минимум любопытно.
Определение физических свойств этих резонаторов может привести к новым разработкам в области лазерных технологий и предоставить биологам новый инструмент для анализа живых материалов. Авторы исследования надеются, что их работа может привести к появлению биосовместимых лазеров, которые можно будет безопасно встраивать в организм человека. Что же касается павлинов, то остается лишь гадать, зачем эволюция подарила им лазеры в хвостах.
https://hightech.plus/2025/08/01/uchenie-obnaruzhili-..
Комментариев нет:
Отправить комментарий