Цивилизация
Ученые уже давно бьются над задачей получения идеальных фотонных кристаллов, которые в будущем помогут строить высокоскоростные информационные сети с использованием света вместо медных проводов. Однако до сих пор универсальной методики создания таких объектов, лишенных дефектов упаковки и поверхностных неровностей придумано не было.
Тем удивительнее открытие ученых из Университета Юты, обнаруживших, что природа уже создала идеальный фотонный кристалл со структурой алмаза, который до сих пор скрывался в блестящих чешуйках панциря одного из бразильских жуков. Открытие ученых принято к публикации на страницах Physical Review E. Жук, носящий на своей спине фотонные кристаллы называется Lamprocyphus augustus.
Исследователи в данный момент пытаются использовать чешуйчатый покров жука в качестве шаблона для изготовления аналогичного материала из прозрачных полупроводников. К сожалению, природный фотонный кристалл непригоден для использования в промышленности, так как его основу составляет хитин.
Фотонные кристаллы между тем перспективны для применения не только в области создания вычислительных машин. Они могу применяться для усиления и фокусировки света, что может быть использовано в строительстве солнечных батарей, а так же для катализа химических реакций. Однако все эти задачи требуют наличия так называемого идеального фотонного кристалла, параметры которого впервые были описаны учеными еще в 1990 году. Фотонная структура этого кристалла должна быть идентична кристаллической структуре алмаза. Только такой тип фотонных кристаллов будет обладать достаточно широкой «фотонной запрещенной» зоной, что позволит управлять световыми волнами строго определенной длины.
Яркая зеленая окраска панциря радужного бразильского жука – не результат выделения пигмента, она получается именно из-за сложной организации чешуек хитинового покрова. Каждая чешуйка, задействованная в структуре имеет 200 микрон в длину и 100 в ширину. Длина волны зеленого света, составляющая 500-550 нанометров, отражается именно от плоскостей хитиновых пластинок, которых насчитывается несколько сотен в каждой из прозрачных чешуек, и придает жуку переливающуюся зеленую окраску.
Зачем она ему – сказать пока что сложно, так как оттенки блестящего зеленого покрова жука не относятся к природным краскам зеленых растений. Возможно, блеск нужен жуку чтобы приманивать самок в период размножения.
