Чудесные природные создания – бабочки – уже не впервые становятся объектом наблюдения специалистов по нанотехнологиям. На этот раз исследователи заинтересовались особенностью окраски крыльев бабочек. Своеобразная наноструктура их окраски, направляющая свет, – вот что так привлекло ученых. Полимерный наноматериал, разработанный на основе такаой наноструктуры, может быть использован при создании дисплеев. По мнению авторов открытия, полученный наноматериал можно применять не только в электронике, но и с успехом использовать при создании детекторов газов или контактных линз.

Изучением особенностей окраски крыльев бабочки занимались специалисты из сингапурского Института исследований материалов и инженерных технологий под руководством Хонга Йи Лоу. Как рассказывает Хонг Йи Лоу, ее вдохновила возможность окрашивания, не используя краски и не изменяя химический состав полимера, а лишь работая со структурой поверхности материала.

Поверхность крыла бабочки состоит из длинных параллельных волосков, диаметр которых около 150 нанометров. Между волосками находятся небольшие зазоры. Так как у воздуха и волокна крыла коэффициент преломления различен, при падении луча света на поверхность крыла происходят различные световые явления. Например, возможно явление рефракции или интерференции. В связи с этим крыло и становится радужным и таким красивым.

При всем этом, наноструктуру крыла бабочки крайне сложно повторить. Но ученым из Сингапурского института удалось добиться этого. Они использовали недорогую и достаточно несложную методику – наноимпринтную литографию. Сначала авторы эксперимента создали нечто неподобие литейной формы из двуокиси кремния с параллельными нанобороздами на поверхности. После чего исследователи размягчили и вдавили полимер в полученную форму. Извлечение полимера из формы под определенным углом стало причиной образования на его поверхности из бороздок – столбиков, внешне напоминающих волоски диаметром примерно 200 нанометров и длиной 1200 наномеров.

Затем созданную поверхность осветили, и оказалось, что она видится наблюдателю в зависимости от угла падения света то радужной, то имеющей определенный цвет. Все это объясняется так: под одним углом ряды наностолбиков превращаются в многослойную отражающую поверхность, при другом – они работают как дифракционная решетка.

На текущий момент ученые заняты разработкой способов практического применения полученного метода структурирования поверхности полимеров. Одной из наиболее перспективных разработок, по мнению Хонги Йи Лоу, станет создание  необходимых в пищевой промышленности индикаторов для детекторов газов.