Крыло бабочки может вести себя как живой оптический экран, даже если на вид оно тонкое и хрупкое. Под микроскопом его поверхность оказывается не плоской пленкой, а упорядоченным «лесом» чешуек и ребер. Небольшие перестройки этой архитектуры на микрометровом уровне позволяют одному и тому же материалу выглядеть то прозрачным, то матовым, то ослепительно радужным — без добавления ни капли красителя.
Такой эффект связан со структурным цветом, при котором спектр задается геометрией, а не химическим пигментом. Чешуйки крыла действуют как многослойные фотонные кристаллы: периодические структуры из хитина управляют светом за счет конструктивной и деструктивной интерференции. Стоит изменить расстояние между слоями на долю длины волны — и отраженный оттенок перескакивает по всему видимому диапазону, хотя базовый биохимический состав почти не меняется.
Поскольку за окраску не отвечают органические молекулы‑красители, фотодеградация пигмента практически отсутствует: цвет не зависит от химических связей, которые разрушаются под действием ультрафиолетового излучения. Вместо этого он закреплен в контрастах показателя преломления и наномасштабном рельефе. Для материаловедов и инженеров, занимающихся дисплеями, это — образец для создания покрытий и экранов с высокой насыщенностью, малыми потерями энергии и естественной устойчивостью к выцветанию, которой обычным пигментам трудно добиться.
loading...