Метки

, , , ,

Есть многое в природе, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам.

Жила-была морская мышь из семейства Афродит (Aphroditidae, если быть точным). Хотя, на самом деле, это не мышь вовсе, а червяк. Вот такой:

Photo by Michael Maggs, licensed under CC BY-SA 3.0 (click to the picture for source)

Это существо достигает 20 см в длину и около 5 см в ширину. Казалось бы, мышь как мышь 🙂

Но посмотрите на радужные переливы его щетинок. Эти волоски являются полыми трубками с внутренним и внешним диаметрами 0,1 и 0,21 мм (почти как человеческий волос). Каждая такая трубка заполнена другими полыми трубочками, внутри которых находится вода. Их диаметр которых меняется от 0,109 до 0,365 мкм. Они упакованы в гексагональную решётку (шестиугольниками) и состоят из хитина.

Обратите внимание на размер внутренних трубочек: он сопоставим с длиной волны видимого света (от 0,38 до 740 мкм). Хитиновая трубка при подобной толщине прозрачна. Показатель преломления хитина чуть больше чем у воды (1,54 против 1,33). А это означает, что волоски морской мыши являются тем, что с 1987 года физики называют фотонными кристаллами. Фотонные кристаллы по определению и есть структуры, в которых периодически меняется показатель преломления. Это приводит к тому, что вдоль некоторых направлений внутри фотонного кристалла не может распространяться свет определённой длины волны. Для разных направлений запрещённый цвет может быть различным. Поэтому морская мышь и переливается всеми цветами радуги. Забавная игра природы: это блестящее во всех смыслах существо живёт на морских глубинах более одного километра, где солнечного света не так уж и много 🙂 Человеком же фотонные кристаллы в настоящее время используются в волоконной оптике для создания оптических волокон со специальными свойствами.

  • Подробнее тут: Shūichi Kinoshita Structural colors in the realm of nature. World Scientific, 2008, 352 p., P. 211—213.
Реклама