NANOESTRUTURAS INSPIRADAS EM BORBOLETAS PODEM SEPARAR A LUZ.

Padrões curvos poderiam encontrar o uso em fotônica e telecomunicações.

Verde Brilhante - A cor borboletas hairstreak verde é devido a uma superfície em nanoescala em suas asas que reflete a luz. Os pesquisadores têm agora re-criou esta estrutura no laboratório.

Verde Brilhante – A cor verde destas borboletas é devido a uma superfície em nanoescala em suas asas que reflete a luz. Os pesquisadores agora re-criaram esta estrutura no laboratório.

A borboleta Calofris-verde (Callophrys rubi) obtém sua tonalidade azul-esverdeada a partir de estruturas nanométricas complexas em suas asas. As estruturas, chamadas giroides, estão repetidas em padrões de ondas em forma de espiral. As ondas de luz que saltam fora da superfície modelada (imagem acima) interferem umas as outras, amplificando as cores verde enquanto tira outras tonalidades.

Cientistas liderados por Min Gu do Royal Melbourne Institute of Technology, na Austrália, agora meticulosamente recriaram a estrutura giroide esculpindo as formas a partir de uma resina especial que se solidifica quando encontra-se com a luz de um laser. A técnica, denominada litografia óptica de dois feixes, utiliza um par de lasers para definir a configuração  do material e criar um padrão direito. Depois disso, a resina restante pode ser retirada, deixando apenas a estrutura giroide. A versão fabricada repete seu padrão a cada 360 nanômetros, ou bilionésimos de metro.

Passagens sinuosas - O giroide, mostrado em um modelo de computador (à direita), é uma estrutura única feita de passagens em espiral. Essas borboletas verdes ostentam um padrão que se repete regularmente em suas asas (à esquerda), dando-lhes uma tonalidade verde. Os pesquisadores criaram uma estrutura semelhante no laboratório (centro), que se repete cada 360 nanômetros, e não tem nenhuma das irregularidades da versão natural.

Passagens sinuosas – O giroide, mostrado em um modelo de computador (à direita), é uma estrutura única feita de passagens em espiral. Essas borboletas verdes ostentam um padrão que se repete regularmente em suas asas (à esquerda), dando-lhes uma tonalidade verde. Os pesquisadores criaram uma estrutura semelhante no laboratório (centro), que se repete cada 360 nanômetros, e não tem nenhuma das irregularidades da versão natural.

As estruturas giroide determinam mais do que apenas a cor. Eles também dividem a luz que é polarizada circularmente – seus campos elétricos em espiral no sentido horário ou anti-horário. Na borboleta, este efeito é fraco, devido a irregularidades na estrutura. Mas a versão artificial classifica a luz de acordo com a polarização, refletindo um tipo muito mais do que o outro, os pesquisadores relatam na revista Science Advanced.

A capacidade de controlar a polarização circular da luz com estruturas como estas poderia permitir que cientistas aumentar a largura de banda de comunicações ópticas, dizem os pesquisadores. As duas polarizações de luz, cada uma poderia transportar informações diferentes, que poderia então ser separadas e decodificadoas baixo da linha.

Fonte: Science News

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