Это интересно
  Новости по теме
|
Такие, казалось бы, простые вещи, как крылья бабочек, оказываются весьма изощренными. Лишь недавно удалось объяснить, чем обусловлена их поразительная окраска, а теперь и создать искусственный материал с такими же свойствами.
Микрофотографии крыла бабочки A.meliboeus . Размерная шкала: (a) 50 мкм, (b) 10 мкм 
Воссоздание микроструктуры крыла: (а) наложение полимерной пленки на подложку с наноразмерными трещинами; (b) размягчение материала и вдавливание его в поры; (c) охлаждение с отделением полимерной пленки от матрицы; (d) и (e) приложение горизонтальной силы для окончательного формирования структуры 
Микроструктура полученного материала. (a) Горизонтально ориентированные полимерные наностержни (размерная шкала – 1 мкм). (b) Увеличенный вид сверху (размерная шкала: 200 нм). (c) Поперечное сечение многослойной структуры (размерная шкала: 200 нм) 
Эффект радуги в лаборатории. (a) Одноцветное и радужное распределение цвета при облучении структуры белым светом при полном обороте вокруг вертикальной оси. (b) Схема измерительной установки. (c) Интенсивность отраженного света в зависимости от угла вдоль направления, указанного на (b) Ярко переливающаяся окраска крыльев бабочек объясняется «смешением» эффектов дифракции и интерференции света на многослойных субмикронных структурах, из которых крылья состоят. Если бы такие же структуры удалось научиться легко и дешево создавать искусственно, они нашли бы широкое применение в сенсорах, в фильтрах для плоских мониторов нового поколения и многих других полезных вещах. Чтобы добиться этого, ученые использовали популярную технологию наноимпринт-литографии . В качестве основного использовался полимер, который при определенных температуре и давлении (т.е. в тех условиях, когда полимер переходил в вязко-текучее состояние) «загонялся» в наноразмерные трещины в подложке и затем охлаждался. Образовывалась полимерная пленка, которая отделялась от матрицы за счет приложения одновременно вертикальной и латеральной (направленной в сторону) силы. В результате (взгляните на иллюстрацию слева) получались структуры, похожие на упавшие кости «нанодомино». Сравнение оптических свойств настоящего крыла бабочки и материала, полученного в лабораторных условиях, показало, что удалось не только воссоздать природный аналог, но даже в каком-то смысле и превзойти его — например, по углу обзора; в синтетическом образце он шире. В своей работе ученые не ставили задачи еще и научиться контролировать цвет получаемого материала, однако они намерены заняться этим в ближайшее же время. Скорее всего, это будет не слишком сложно реализовать, управляя геометрией и упаковкой полимерных стержней, а также используя для этой цели альтернативные материалы. А это уже может совершить действительно настоящий прорыв в оптике – о чем мы рассказывали в заметке « Нанокопия ». « Нанометр » |
