Вдохновленные природой, исследователи из Северо-Западного университета (США) разработали новый нанолазер, который меняет цвета, используя тот же механизм, что и хамелеон. Описание нанолазера ученые представили в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.
Хамелеон может легко менять окраску тела и тем самым слиться с окружающей средой. Благодаря чему происходит такая цветовая игра? Благодаря перераспределению пигментов четырех цветов, которые находятся в специальных «разветвленных» клетках (то есть у этих клеток есть отростки) – хроматофорах. Известно, что эти пигменты поглощают видимый свет в узком спектральном диапазоне. Однако это не единственный механизм, который использует хамелеон. Несколько лет назад швейцарские ученые обнаружили, что важную роль в изменении окраски играют также и другие пигментные клетки – иридофоры, которые, наоборот, не поглощают, а отражают свет. Эти клетки содержат кристаллические пурины, главным образом – нанокристаллы гуанина, которые организованы в четко структурированную решетку. Изменение расстояния между нанокристаллами (шага решетки) приводит к изменению цвета кожи. Второй механизм ученые из США и взяли за основу для своего нового лазера.
Точно так же, как хамелеон контролирует расстояние между нанокристаллами на своей коже, лазер меняет величину периодической решетки металлических наночастиц, расположенных на гибкой полимерной матрице. Когда матрица растягивается, наночастицы «разъезжаются» дальше друг от друга, а когда, наоборот, сжимается, наночастицы приближаются друг к другу. За счет таких действий меняется длина волны света, испускаемого лазером, и, соответственно, меняется ее цвет.
Разработка американских ученых может быть использована для создания усовершенствованных гибких оптических дисплеев в смартфонах и телевизорах, портативных фотонных устройств и ультрачувствительных датчиков, которые измеряют напряжение.
[Фото: EurekAlert]
