Biller bruger nanostrukturer til farve

Mange klare, iriserende biller og sommerfugle får deres strålende farver ikke fra pigmenter, men fra den måde, små strukturer på deres kroppe reflekterer lyset på. Disse strukturer har længe været af interesse for forskere, som håber at efterligne disse fotonkontrollerende krystaller for at bygge bedre solceller, sensorer og andre optiske enheder - potentielt endda optiske computerchips.

Forsvindende handling : Den juvelbesatte bille reflekterer en metallisk grøn i almindeligt lys (venstre). Den mister den refleksion, hvis der bruges et ret cirkulært polariseret lys (højre).
Udlånt af Science/AAAS

Forskere ved Georgia Institute for Technology har nu set nærmere på juvelbillens eksoskelet – detaljerne er offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskab . Tidligere havde forskere vist, at billen reflekterer, hvad der for os ser ud som en skinnende grøn farve i form af venstrecirkulerende polariseret lys (når lyset bevæger sig, roterer dets tilsvarende elektriske felt mod venstre). Hvis der kun skinner højrevendt polariseret lys mod billen, mister den sin grønne farve (se billederne ovenfor).

Den venstredrejende refleksion opstår på grund af komplekse spiralformede nanostrukturer i billens eksoskelet. Dens eksoskelet består af sekskantede, femkantede og sekskantede celler, der indeholder gule kegler omgivet af grønt. Vivek Sharma, Mohan Srinivasarao , og andre ved Georgia Tech brugte konfokal mikroskopi til at vise, hvordan tætpakkede, koncentriske buer (eller spiraler) på disse celler ligner meget en type flydende krystal. Fordi videnskabsmænd allerede forstår, hvordan flydende krystaller dannes, kan denne nye forening hjælpe dem med at forstå, hvordan insektets optiske struktur samler sig selv.

Sidste år skrev jeg om en brasiliansk bille, der har en ideel fotonisk krystalstruktur, som forskere forsøger at efterligne. Forskere spekulerer i, at disse biller endda kan bruge sådanne fotoniske komplekse understrukturer til at kommunikere med hinanden via lys eller for at afværge rovdyr.

skjule