Чжун Лин (Zhong Lin) и его коллеги из технологического института Джорджии смогли воспроизвести шаблоны нанометровых размеров из оксида алюминия (алюмина), аналогичные наноструктурам, расположенных на чешуйчатом покрытии крыльев бабочки. Как оказалось, чешуйки на крыльях этих насекомых переливаются разными цветами не только в зависимости от того, под каким углом на них падает освещение, но и от того, какова толщина чешуи в данной области крыльев.
Используя технологию низкотемпературного нанесения атомных слоев, исследователи обработали чешуйки бабочки Morpho peleides. На них был нанесен слой оксида алюминия, полностью повторяющий форму наноструктурных особенностей чешуи. Далее ученые нагрели матрицу до 800оС, чтобы получить «слепок» крыльев бабочки.
На основе полученного «слепка» исследователям удалось воспроизвести эту довольно сложную структуру и добиться ее массового повторения.
В ходе исследований также выяснилось, что, изменяя толщину полученных алюминиевых слепков, можно варьировать цвета отраженного от них света. Так, варьируя толщину образца в пределах от 10 до 40 нанометров, удалось получить переходы от исходного голубого к зеленому, желтому, оранжевому и розовому.
По мнению авторов исследования, искусственные крылья бабочек позволят существенно усовершенствовать современные оптические волноводы.
Стоит заметить, что яркие африканские бабочки-парусники (Princeps nireus) давно и успешно используют технологию светодиодов. Чешуйки на их крылышках содержат микроскопические структуры, т.н. фотонные кристаллы, которые действуют в точности так же, как и специальная система зеркал в светодиодах. Интересно, что природная система чешуек не является строго упорядоченной и в то же прекрасно работает.
«Нерегулярные» фотонные кристаллы, подобные чешуйкам бабочек, гораздо легче изготовить, и этот метод, как считают исследователи, может стать новым этапом в развитии технологии светодиодов будущего.
Интересные материалы: все новости
|