Перо, которое «взламывает» свет на наноуровне

Цвет этих перьев начинается с предпосылки, которая ломает привычное представление о пигментах как единственном источнике окраски. То, что выглядит как краска, «запертая» в кератине, на самом деле является оптическим устройством на наноуровне. Слои гранул меланина, воздушных полостей и кератина образуют упорядоченные наноструктуры, которые ведут себя как фотонные кристаллы, выбирая, какие длины волн будут отражаться, а какие подавляться.

На языке физики эта палитра возникает благодаря структурной окраске и интерференции в тонких плёнках, а не только за счёт химических хромофоров. Стоит изменить угол падения света, как оптическая длина пути лучей меняется, что перестраивает картину конструктивной и деструктивной интерференции. Одно и то же перо может поочерёдно выглядеть синим, зелёным или металлически-фиолетовым без каких-либо перестроек молекул — только за счёт мгновенной перенастройки геометрии отражения и преломления света.

Это работает как высокоточная дисплейная панель, только роль «пикселей» играют встроенные в ткань решётки наноразмерного масштаба, которые функционируют за счёт распространения электромагнитных волн, а не подсвеченных жидких кристаллов. Эволюция оптимизирует такую архитектуру через постепенно накапливающиеся изменения микроструктуры пера, тонко подстраивая контраст показателей преломления и расстояния между элементами решётки, чтобы модулировать зрительные сигналы для партнёров, соперников и хищников в динамичной оптической среде.

loading...