К светлому будущему нас поведет червяк
Не следует воспринимать эту фразу слишком буквально, но… не секрет, что люди основу многих своих изобретений «подсмотрели» в природе. Не обязательно речь идет о том, что при постройке различных машин перенималось или копировалось точное устройство живых организмов – достаточно вспомнить о том, что люди всегда мечтали «летать как птицы», а летают все же на самолетах. Но, тем не менее, если бы в небе никто не жил, вряд ли бы человечество так настойчиво рвалось к его освоению.
Однако все это было давно, – скажет читатель, – чему можно научиться у природы сейчас, когда человечество достигло таких вершин научно-технического развития? Оказалось – можно. Все дело в том, что различные открытия и изобретения (как сделанные человеком, так и имеющие место в природном мире) часто опережают свое время и остаются невостребованными. Если взглянуть на них с сегодняшней точки зрения, все резко изменяется.
В свое время Карл Линней описал одного морского червя из рода полихет – aphrodita sp, его еще называют «морская мышь». Червяк некрупный, 15-20 сантиметров в длину и около 5 в ширину. Любопытной его особенностью является бахрома из особых тканевых выростов, способная к яркому свечению. Казалось бы – что в нем может заинтересовать науку? Однако недавние исследования афродиты показали, что его светящиеся выросты – уникальнейший оптический материал. Если человечество научится производить такие волокна искусственно, это сулит не много и не мало – настоящую революцию в технологиях оптической связи.
Ученые заметили любопытную особенность – обычно волоски афродиты имеют ярко-красную окраску, но стоит солнечному свету упасть на них под определенным углом, как на них проявляются яркие синие и зеленые полосы. Самое удивительное, что при ближайшем рассмотрении волоски червя оказались очень совершенными фотоническими кристаллами.
Фотоника – новая отрасль оптической техники, целью которой является разработка методов управления фотонами – квантами света. Единственный природный пример фотонического кристалла, известный до сих пор – опал. Теперь у ученых появился второй, причем гораздо более совершенный, чем опал, образец для изучения – волоски «морской мыши».
Его подвергли исследованиям под электронным микроскопом и выяснили, что волоски состоят из множества шестиугольных «цилиндров», расположенных слоями и формирующих кристаллоподобную структуру волоска. Эти цилиндры расположены друг относительно друга с высокой точностью и образуют структуру, в которой резко возрастает коэффициент отражения в области узкой части спектра, а именно – в районе красных волн. Именно поэтому волоски червя обычно окрашены в ярко-красный цвет.
Подобные молекулярные фильтры, пропускающие или отражающие только определенные, весьма малые промежутки длин волн, могут найти себе применение в будущих оптических сетях. Созданием таких структур, в частности, и занимается фотоника. Теперь у ученых и инженеров есть хороший пример для подражания: небольшой морской червяк показывает нам путь к будущим технологиям.
Комментарии читателей