اگر با دقت بیشتری به طبیعت اطرافمان بنگریم، می‌یابیم که بسیاری از حیوانات و گیاهان اطرافمان در مقیاس نانو خواص ویژه‌ای دارند. سطح بال پروانه الگویی از نانوساختارهای چند لایه است. این نانوساختارها اغلب همانند یک فیلتر عمل کرده و تنها یک طول موج معین نور را منعکس و از خود عبور می‌دهند. بنابراین ما تنها یک نور روشن را می‌بینیم که در نتیجه برهمکنش نور با ساختار فیزیکی سطح بال پروانه است. برای نمونه بالهای پروانه مورفو رتنور نر تنها به رنگ آبی روشن ظاهر می‌شود. علت این موضوع، ساختارهای نانومتری سطح بال پروانه است که باعث می شوند سطح بال تنها با این رنگ مشاهده شود. فلسهای بال این پروانه همانند آجر سقف خانه‌ها در ردیف‌های منظمی چیده شده‌اند. هر فلس ابعادی در حدود۲۰۰*۷۰ میکرومتر دارد .بر روی هر کدام از این فلس‌ها شیارهای نانومتری منظمی وجود دارد. این شیارهای نانومتری پولک‌های بال پروانه در اندازه طول موج ناحیه مرئی هستند و به علت ساختار چند لایه‌ای آنها تنها طول موج خاصی از نور را منعکس می‌کنند. در داخل هر شیار تداخل سازنده‌ای برای طول موج نور داده شده صورت میگیرد و در نهایت باعث تجزیه و شکست نور و انعکاس تنها یک طول موج مشخص از نور می‌شود پروانه‌ها از این سیستم رنگ‌سازی در بالهای خود برای کنترل روشنی رنگ بال، استتار، تنظیم حرارت بدن خود و علامت‌دهی استفاده می‌کنند. البته لازم به ذکر است که همه‌ی پروانه‌ها از این نانوساختارها استفاده نمی‌کنند، بلکه بیشتر این حشرات زیبا از رنگدانه‌ها یا ساختارهای ساده‌تری برای تولید رنگ بالهای خود استفاده می‌کنند.
محققان با الهام از پروانه مورفو و بررسی ساختار رنگ ها اقدام به تولید آن با نانو ساختار خاص شدند [۱]
محققان دانشگاه اکستر با همکاری سه واحد تحقیقاتی دیگر به بررسی و مطالعه ی پروانه ی مورفو کرده و با انجام تحقیقات کامل بر روی ساختار بال این پروانه ها و نحوه ی ترکیب رنگ ها و تمیزی سطوح اقدام به طراحی و ساخت فوتونیکی نانو ساختار رنگی آن شدند.
دکتر راویسیلی مسئول تیم تحقیق می گوید یک گروه از محققان از رشته های مختلف به وجود پلاسمای رنگ در بال این پروانه هایی بودند که با ایجاد گرادیان خاص در قطبین این سطوح قادر به تعویض رنگ بال خود می باشد.
محققان با طراحی و ساخت آرایه هایی از سنسورهای جداگانه که در داخل واحد شیمیایی از محلول های مختلف می باشد اقدام به ساخت نمونه ای از این بال ها با روش نانو شدند.
پژوهشگران اظهار داشتند این طیف وسیع رنگ های جذاب به ما در ساخت مواد آرایشی و بهداشتی با تکنیک ها و رنگ های جداب کمک کرده و نوعی تحول ساختار رنگی در این زمینه ها ایجاد می کند[۲]
افزایش بزرگنمایی بال پروانه مورفو رتنور
الهام‌گیری از پروانه مورفو رتنور در صنعت
امروزه دانشمندان با الهام از پروانه مورفو آبی قادر به ساخت پارچه‌ها و لوازم آرایشی بدون استفاده از مواد و رنگ شیمیایی شده اند که همانند بال پروانه مورفو با کمک انعکاس طیف خاصی از نور به تولید رنگ می‌پردازد.
همچنین دانشمندان امیدوارند با استفاده از بال پروانه‌ها به عنوان الگو بتوانند موادی را برای اهداف فناوری مصنوعی ابداع کنند. برای مثال می‌توان از فلسهای این پروانه برای تولید پارچه‌هایی مقاوم در برابر کم رنگ شدن استفاده کرد که نیازی به رنگ نداشته و از هر زاویه‌ای قابل دیدن باشند[۲].
منابع:
- ۱- مقاله فناوری نانو و الهام از طبیعت- نویسندگان: سینا اوسطی، محمد مهدی قربانی، پیمان کریمی سلطانی و عبدالحسین شریفی راد از دبیرستان تیزهوشان شهید احمدی روشن قروه استان کردستان
- ۲- گروه علمی پزشکی » فن آوری تاریخ انتشار: ۲۴ شهریور ۱۳۹۲ – ۰۱:۴۳/ کد خبر: ۴۵۵۲۳۶۴