כדי לעצור את גנבי הזהויות והזייפנים, קבוצת חוקרים מחפשת השראה ממקור לא סביר: פרפרים.
על מנת למשוך בן זוג, פרפר זכר פיירלה לונה מאמריקה הלטינית משתמש בכנפיו כדי לבצע טריק אופטי מתקדם המכונה עקיפה של צבע הפוך. הודות ל-מבנה מיקרו של כנפיו- מורכב מקשקשים זעירים המסולסלים מעט כלפי מעלה בקצהם כדי להסיט את האור - נראה שהפרפר משנה את צבעו כשמסתכלים עליו מזוויות שונות.
כעת, חוקרים מאוניברסיטת הרווארד מצאו דרך להשתמש בחומרים פוטוניים מלאכותיים כדי לחקות את מופע האור האטרקטיבי של פיירלה לונה. הם יצרו את מה שמכונה אסורג עקיפה, משטח שמפצל אור לבן לאורכי הגל האינדיבידואליים שלו ושולח את הצבעים הללו לנוע בכיוונים שונים. כשמסתכלים על החומר הפוטוני מזווית אחת, הוא נראה בצבע אחד, אבל מזווית אחרת נראה שהצבע משתנה, אומר שותף למחקר מתיאס קולה, חבר בצוות המחקר של הרווארד ועוזר פרופסור להנדסת מכונות במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס.
אם אי פעם היה לך תקליטור, אז כנראה היית עדה לעקוף צבע הפוך בפעולה, אמר קולה ל-Live Science. תארו לעצמכם לשים תקליטור עם צד מבריק כלפי מעלה על שולחן ואז מאיר עליו אור. צבעים שונים מופיעים על פני השטח המנצנץ של התקליטור, בהתאם לאופן שבו אתה מזיז את הראש.
זה קורה מכיוון שרצועות הנתונים הקטנטנות שמאפשרות לך להאזין לתקליטור משמשות גם כסריג עקיפה, מפצל אור לבן לתוךאורכי גל שונים של צבע.
אבל הטריק האופטי הזה הוא יותר מסתם משהו לבהות בו; זה גם יכול לשמש היטב, אמרו החוקרים.
"חשבנו שיכולה להיות תועלת כלשהי ל[חומר] ייחודי כזה בהדפסה אבטחה", אמר קולה. "או, באופן פוטנציאלי, נוכל להתאים את התפוקה של מכשירים פולטי אור על ידי הנחת מבנה כזה מעליהם. החומר יכול גם לצפות אתפאנלים סולאריים, כדי לתפעל כיצד האור חודר לתאים בודדים", הוסיף.
זהו מבנה המיקרו של החומר הפוטוני החדש שיכול להפוך אותו לבעל ערך עבור מגוון יישומים. החומר הסופר-דק והשקוף מורכב ממערך של לוחות מיקרוסקופיים, או קשקשים, המחקים את אלו המרכיבים את כנף פיירלה לונה. גובה כל צלחת כ-18 מיקרומטר - כחמישית מקוטר שערה אנושית - וכל צלחת כוללת קצה מסולסל, או מרובע. הרכסים בכל צלחת נראים כמו קווים זעירים העוברים דרך החומר ומרוחקים זה מזה כ-500 ננומטר.
"זה כמו שאם אתה לוקח מחברת ומניח אותה על הצד בעמידה, ואז אתה שם הרבה מחברות באותו מרחק זה מזה. זה המבנה הבסיסי", אמר קולה.
כל התכונות הללו - הן הלוחות עצמם והן הרכסים העוברים דרכם - ניתנות למניפולציה כדי ליצור אפקטים אופטיים שונים, אמר קולה. על ידי שינוי גודל הגובה והמרווח בין הלוחות או הרכסים, החוקרים יכולים לשנות את האופן שבו החומר מפזר את האור - תכונה שקולה מכנה "כוונון".
החומר גם די קשה לשחזור, אמר קולה, וזו הסיבה שהוא חושב שאפשר להשתמש בו כדי ליצור שטרות או דרכונים מאובטחים יותר. אם נעשה בו שימוש למטרות כאלה, הוא יעניק לחפצים המודפסים הללו מה שנקרא "חתימה אופטית", אמר.
היכולת לכוון את החומר לאורכי גל ספציפיים יכולה גם להפוך אותו לבעל ערך עבור יצרני תאים סולאריים אונוריותבשימוש בתוך מכשירים אלקטרוניים לצרכן. שני המוצרים הללו צריכים להיות יעילים ככל האפשר בדרכים שבהן הם סופגים או משחררים אור, אמרו החוקרים.
"אנחנו גם מקווים שנוכל להתאים את המבנים האלה כדי להגביר את יעילות המכסה של האור לתא סולארי", אמר קולה. "וזו הבעיה ההפוכה עם מכשירים פולטי אור: האור חייב לצאת מה-LED ואנחנו חושבים שאנחנו יכולים לשפר את יעילות ה-out caping מנורות LED."
