Kimlik hırsızlarını ve sahtecileri durdurmak için, bir grup araştırmacı, olası bir kaynaktan ilham alıyor: kelebekler.
Bir erkeği çekmek için, erkek Pierella luna Latin Amerika kelebek, ters renk kırınımı olarak bilinen gelişmiş bir optik hile yapmak için kanatlarını kullanır. Kanatlarının mikro yapısı sayesinde - ışığı kırmak için uçları hafifçe yukarı doğru kıvrılan minik terazilerden oluşur - kelebek farklı açılardan bakıldığında rengi değiştirir.
Şimdi, Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, taklit etmek için yapay fotonik materyalleri kullanmanın bir yolunu bulmuşlardır. Pierella lunaçekici ışık gösterisi. Bir kırılma ızgarası olarak bilinen şeyi, beyaz ışığı kendi bireysel dalga boylarına bölen ve bu renkleri farklı yönlere gönderen bir yüzey yarattılar. Fotonik malzeme bir açıdan bakıldığında, tek bir renk gibi görünüyor, ama farklı bir açıdan, Harvard araştırma ekibinin bir üyesi ve bir yardımcı doçent olan çalışma ortak yazarı Mathias Kolle'ye göre, renk değişiyor gibi görünüyor. Massachusetts Institute of Technology'de (MIT) makine mühendisliği. [Kelebek Galerisi: Güzel Kanatlar Uçuşa Çık]
Eğer bir CD sahibi olsaydınız, muhtemelen normal renk kırınımına şahit oldunuz demektir, Kolle WordsSideKick.com'a. Bir CD'yi parlak bir masaya koyup üzerine bir ışık yaktığını düşünün. Kafanın nasıl hareket ettiğine bağlı olarak CD'nin ışıltılı yüzeyinde farklı renkler belirir.
Bunun nedeni, CD'yi dinlemenizi mümkün kılan küçük veri izlerinin, aynı zamanda farklı dalga boylarındaki beyaz ışığını bölen bir kırınım ızgarası işlevi görmesidir.
Ancak bu optik oyun, bakmanız gereken bir şeyden daha fazlasıdır; Araştırmacılar, iyi kullanıma da sunulabileceğini söyledi.
Kolle, "Güvenlik baskısında böyle bir eşsiz [materyal] için bazı faydalar olabileceğini düşündük" dedi. "Ya da, potansiyel olarak, ışık yayan cihazların çıktısını üstüne bir yapı koyarak uyarlayabiliriz. Materyal, güneş panellerini de kapatarak ışığın bireysel hücrelere nasıl girdiğine müdahale edebileceğini de ekleyebilir.
Bir dizi uygulama için değerli hale getirebilecek yeni fotonik materyalin mikroyapısı. Superthin, saydam malzeme, bunları oluşturanları taklit eden bir dizi mikroskopik plaka veya teraziden oluşur. Pierella luna.s kanat. Her bir plaka yaklaşık 18 mikrometre uzunluğundadır - bir insan saçı yaklaşık beşte biri - ve her biri taraklı veya çıkıntılı bir kenara sahiptir. Her plakadaki sırtlar, malzemeden geçen küçük çizgiler gibi görünür ve yaklaşık 500 nanometre aralıklıdır.
Kolle, "Bir not defterine bindiğinizde ve ayağa kalkarsa, sanki bir çok not defterine aynı mesafeyi koyarsınız. Bu temel yapıdır." Dedi.
Kolle, bu özelliklerin hepsinin - hem plakaların kendileri hem de bunlardan geçen sırtlar - farklı optik efektler yaratmak için manipüle edilebileceğini söyledi. Araştırmacılar, plakaların ya da sırtların arasındaki yükseklik büyüklüğünü ve aralığını değiştirerek, malzemenin ışığın nasıl kırıldığını değiştirebilir - bu özellik, Kolle'nin "ayarlanabilirlik" dediği bir özelliktir.
Materyal yeniden oluşturmanın da oldukça zor olduğunu belirten Kolle, daha güvenli banknot veya pasaport yapmak için kullanılabileceğini düşünüyor. Bu amaçla kullanıldığında, bu basılı nesnelere "optik imza" denir.
Malzemeyi belirli dalga boylarına ayarlama özelliği, tüketici elektroniği cihazlarında kullanılan güneş pili üreticileri veya ışık yayan diyotlar (LED'ler) için de değerli olabilir. Araştırmacılar, bu ürünlerin her ikisinin de ışığı emdikleri veya bıraktıkları şekilde olabildiğince verimli olmaları gerektiğini söyledi.
"Ayrıca bu yapıları, ışığın bir akü hücresine bağlanma verimliliğini arttırmak için uyarlayabileceğimizi umuyoruz. Ve bu, ışık yayan cihazlarla ters bir problemdir: Işığın LED'den çıkması gerekiyor ve biz de geliştirebileceğimizi düşünüyoruz. Kolle, LED'lerden dışarı bağlantı verimliliği sağlıyor. Artan bağlantı verimliliği, ışığın bir güneş hücresine girdiği veya bir LED'den daha hassas bir şekilde çıkarak daha güçlü ve daha uzun ömürlü bir optik sinyale neden olduğu anlamına gelir.
Çalışma, bugün Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabında çevrimiçi olarak yayınlanmıştır (6 Ekim).
Elizabeth Palermo @ takipçisi oltechEpalermo. Canlı Bilimi Takip Et @wordssidekick, Facebook & Google+. Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.