12.09.2010 00:10

Бабочка-красавица работает на Пентагон

Ранее исследователи обнаружили, что затейливые лабиринты на поверхности крыльев бабочек рода морфо работают как ловушки для лучей. Позже выяснилось, что они также неплохо удерживают молекулы летучих веществ. Теперь компания General Electric получила необычный заказ: воссоздать крошечные структуры с крыльев бабочки морфо на синтетических пластинах.

Крылья бабочек рода морфо (Morpho) способны произвести неизгладимое впечатление даже на человека, не очень склонного к восторгам. Дело в том, что верхняя сторона крыльев этого поистине удивительного создания природы словно черепицей покрыта мельчайшими чешуйками. Они, преломляя падающий свет, излучают неповторимый блеск.

Встречаются виды бабочек морфо различных расцветок. Окраска крыльев большинства видов - синяя, голубая, с металлическим блеском. Попадаются также красавицы перламутрового и жемчужно-белого цвета с черно-голубым или красно-коричневым узором.

Читайте также: Пентагон готов взять на службу... пчел

Впечатляющий блеск крыльев этих диковинных бабочек, как выяснили ученые, целиком представляет собой оптический спецэффект, в основе которого лежат особенности преломления света. Стоит повторить, что изменчивым металлическим блеском обладает только верхняя сторона крыльев морфо, покрытая мельчайшими (50 на 100 микрометров) чешуйками, которые, по сути, являются природной разновидностью фотонных кристаллов. Статья опубликована на Wired.

При этом в чешуйках бабочек возникает явление тонкослойной интерференции. Исследования показали: пигмент в нижней части таких диковинных чешуек не пропускает свет. А лучи света, проходя через них, отражаются как от внешних, так и от внутренних поверхностей. В результате два отражения накладываются и усиливают друг друга, придавая особую яркость переливающейся окраске чудо-бабочки.

Выяснилось, что самым сильным эффектом иризации (оптический эффект, проявляющийся у минералов) обладает горная бабочка морфо Сульковского (Morpho Sulkowskyi), имеющая белую окраску. Когда на это насекомое под определенным углом попадает свет, оно превращается в бирюзовое или лиловое.

В 2007 году группа ученых корпорации General Electric (GE) обнаружила, что затейливые лабиринты на поверхности крыльев морфо работают не только как ловушки для лучей. Оказывается, на молекулы летучих веществ они тоже реагируют определенным образом. И по характеру отражения света в крыльях морфо можно точно определить, через пары каких веществ проходили фотоны, и в какой концентрации.

А через три года спустя, в августе текущего года, GE получила от Управления перспективных исследований Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) грант на 6,3 млн долларов.

После этого команда исследователей была усилена специалистами по оптике, биомиметике и литографическому нанопроизводству. Основная задача заказа: воспроизвести наноструктуры крыльев морфо Сульковского на синтетических покрытиях, что позволит создать новое поколение фотонных сенсоров.

По мнению экспертов DARPA, маленькие (1 кв. см) и дешевые в производстве фрагменты пленки можно будет пришивать на одежду военнослужащих, клеить на стены, разбрасывать, как конфетти, над полем боя.

Возможных "мирных" применений таких пластин тоже масса: от предупреждения чрезвычайных ситуаций на производствах до поиска в холодильниках недоброкачественных продуктов.

Как утверждают исследователи, свойства этих сенсорных пластин можно будет задавать произвольно, подстраивая их под группы определенных соединений. таким образом, подобные датчики будут в состоянии распознавать сразу несколько веществ.

Читайте также в "Правде.Ру"