Chrząszcze wykorzystują nanostruktury do kolorowania

Wiele jasnych, opalizujących chrząszczy i motyli czerpie swoje wspaniałe kolory nie z pigmentów, ale ze sposobu, w jaki drobne struktury na ich ciałach odbijają światło. Struktury te od dawna interesują naukowców, którzy mają nadzieję naśladować te kontrolujące fotony kryształy w celu budowy lepszych ogniw słonecznych, czujników i innych urządzeń optycznych – potencjalnie nawet optycznych chipów komputerowych.

Znikający akt : Chrząszcz wysadzany klejnotami odbija metaliczną zieleń w normalnym świetle (po lewej). Traci to odbicie, jeśli używane jest światło spolaryzowane kołowo w prawo (po prawej).
Dzięki uprzejmości Science/AAAS

Naukowcy z Georgia Institute for Technology przyjrzeli się teraz bliżej egzoszkieletowi chrząszcza szlachetnego – szczegóły opublikowano dzisiaj w czasopiśmie Nauka . Wcześniej naukowcy wykazali, że chrząszcz odbija to, co wydaje się nam lśniącym zielonym kolorem w postaci spolaryzowanego światła krążącego w lewo (w miarę przemieszczania się światła odpowiadające mu pole elektryczne obraca się w lewo). Świecenie w chrząszcza tylko spolaryzowanego w prawo światła powoduje, że traci on swój zielony kolor (patrz zdjęcia powyżej).

Odbicie skręcające w lewo następuje z powodu złożonych helikalnych nanostruktur w egzoszkielecie chrząszcza. Jego egzoszkielet składa się z sześciokątnych, pięciokątnych i siedmiokątnych komórek zawierających żółte stożki otoczone zielenią. Vivek Sharma, Mohan Srinivasarao i inni w Georgia Tech wykorzystali mikroskopię konfokalną, aby pokazać, jak ciasno upakowane, koncentryczne łuki (lub spirale) na tych komórkach wyglądają bardzo podobnie do rodzaju ciekłego kryształu. Ponieważ naukowcy już rozumieją, jak powstają ciekłe kryształy, to nowe powiązanie może pomóc im zrozumieć, w jaki sposób struktura optyczna owada się samoorganizuje.

W zeszłym roku pisałem o brazylijskim chrząszczu, który ma idealną strukturę kryształu fotonicznego, którą naukowcy próbują naśladować. Naukowcy spekulują, że te chrząszcze mogą nawet wykorzystywać takie złożone podstruktury fotoniczne do komunikowania się ze sobą za pomocą światła lub do odstraszania drapieżników.

ukryć