Оптические микрофотографии чешуек крыла бабочки показывают изменение цвета от толщины осажденного окиси алюминия.
Это изображение, полученное сканирующим электронным микроскопом, показывает структуру поверхности чешуйки крыла бабочки. Изображение предоставлено Zhong Lin Wang.
Крыло бабочки стало шаблоном для фотонных структур
Заменяя комплексные микро- и нанометровые фотонные структуры, которые придают цвет крыльям бабочки, исследователи продемонстрировали новый метод, который использует биотемплаты для изготовления наноразмерных структур, которые могут служить оптическими волноводами, оптическими разветвителями и прочими составными блоками фотонных интегральных схем.
Используя процесс низкотемпературного осаждения атомных слоёв (ALD), материаловеды из технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) создали из оксида алюминия отпечаток чешуйки крыла бабочки Morpho peleides, светло голубого насекомого из Центральной и Южной Америки. Искусственная чешуйка крыла точно повторяет физические особенности и оптические свойства натурального образца, послужившего шаблоном.
"Мы не можем даже близко подобраться к богатству структуры, созданной природой", говорит Zhong Lin Wang, профессор из технической школы материаловедения и инженерии (Georgia Tech School of Materials Science and Engineering). "Мы хотим использовать биологические объекты в качестве шаблонов для создания новых материалов и новых структур. Этот приём даёт нам новый путь изготовления фотонных структур, таких как волноводы".
Для создания своих искусственных структур, Wang с коллегами Xudong Wang и Jingyun Huang осадили однородные слои окиси алюминия на чешуйки крыла бабочки, используя ALD процесс. Они точно контролировали толщину покрытия, меняя число циклов осаждения, которым подвергался каждый образец чешуйки крыла.
Для кристаллизации окиси алюминия и выжигания исходной чешуйки крыла бабочки после осаждения, покрытые чешуйки отожгли при 800оС. Получающийся поликристаллический оксид алюминия был более прочным, чем аморфный материал, нанесённый ALD процессом.
Искусственная чешуйка крыла бабочки сохраняет структуру исходной и представляет собой трёхмерную структуру, включающую в себя группы пустотелых трубок, разделённых одинаковыми промежутками. Такая структура обеспечивает возможное использование такого материала в оптических волноводах и разветвителях, а так же микрожидкостных и микрореакторных устройствах.
ALD процесс можно использовать с применением других материалов (оксид титана) и других биологических структур. Следующей такой структурой могут стать ножки водомерки, помогающие перемещаться ей по поверхности воды.
Эта работа была опубликована в журнале Nano Letters Американского Химического Общества.
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
