Крылья бабочки вдохновляют на новые технологии: от тканей и косметики до датчиков

Научные уроки, извлеченные из этих бабочек, уже вдохновили на создание новых дисплеев, тканей и косметики.В настоящее время исследование, проведенное Университетом Эксетера в сотрудничестве с Глобальным исследовательским центром General Electric (GE), Университетом в Олбани и Исследовательской лабораторией ВВС США и финансируемое Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), обнаружило, что физическая структура и Химический состав поверхности крыльев бабочки Морфо обеспечивает удивительные свойства, которые могут использоваться в самых разных областях, начиная от фотонных защитных меток и заканчивая самоочищающимися поверхностями и защитной одеждой, а также промышленными датчиками.Крошечные древовидные наноструктуры на чешуе крыльев Морфо, как известно, ответственны за блестящую металлическую синюю переливчатость бабочки. Исследование, опубликованное в журнале PNAS, показало, что молекулы пара по-разному прилипают к вершинам этих структур, чем к основанию.

Эта избирательная реакция на молекулы пара является ключом к ряду возможных биотехнологических применений.Доктор Радислав Потирайло из GE, который является главным исследователем программы DARPA, сказал: «Наша междисциплинарная команда физиков, химиков, биологов и материаловедов смогла раскрыть существование градиента полярности поверхности на радужных чешуях бабочек Морфо. открытие также позволило нам предложить многопараметрическую перспективу для измерения паров, где селективность достигается в рамках одного химически градуированного наноструктурированного датчика, а не с помощью массива отдельных датчиков ».

Профессор Пит Вукусич из физики Университета Эксетера сказал: «Понимание радужной оболочки у бабочек и мотыльков произвело революцию в наших знаниях о естественной фотонике. Используя идеи дизайна, полученные от природы, мы можем работать над разработкой приложений в целом ряде различных технологий. В этом исследовании команда открыла новый механизм фотонного зондирования пара, который демонстрирует комбинированные физические и химические эффекты на наномасштабе ».

Это уникальное свойство избирательной адсорбции газа, хотя и не является важным для выживания бабочек, является побочным продуктом процесса развития чешуек крыла бабочки.Работа по компьютерному моделированию для этого проекта была проведена Тимом Старки, аспирантом по физике из Университета Эксетера.