|
|
|
A borboleta biomimicry melhora a tecnologia de comunicações mongabay.com Dezembro 11, 2006 Um estudo DARPA-patrocinado novo diz que isso biomimicry das asas da borboleta enlatar ajudam a investigadores construir photonic complexo integrado - os circuitos para melhorar a tecnologia de comunicações. “Replicating o mícron complexo e nanômetro-escalar as estruturas photonic que ajudam dar às asas da borboleta sua cor, investigadores demonstraram uma técnica nova que use biotemplates para as estruturas fabricando do nanoscale que poderiam servir como os waveguides óticos, divisores óticos e outros blocos de edifício de photonic integrado - os circuitos,” indicaram uma liberação do instituto de Geórgia de tecnologia. A liberação da notícia que detalha a pesquisa aparece abaixo.
Replicating o mícron complexo e nanômetro-escalar as estruturas photonic que ajudam dar às asas da borboleta sua cor, investigadores demonstraram uma técnica nova que use biotemplates para as estruturas fabricando do nanoscale que poderiam servir como os waveguides óticos, divisores óticos e outros blocos de edifício de photonic integrado - circuitos.
“Nós podemos nunca vir perto do richness das estruturas que a natureza pode fazer,” dissemos Zhong Lin Wang, professor de Regents' na escola do Tech de Geórgia da ciência e da engenharia de materiais. “Nós queremos utilizar a biologia como um molde para fazer o material novo e estruturas novas. Este processo dá-nos uma maneira nova fabricar estruturas photonic tais como os waveguides.” O trabalho foi relatado nas letras químicas americanas de Nano do jornal da sociedade. A pesquisa foi suportada pelo Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), pelo National Science Foundation de ESTADOS UNIDOS (NSF) e pelos institutos nacionais de ESTADOS UNIDOS da saúde (NIH). O centro da borboleta do dia em jardins de Callaway na montanha do pinho, Ga., desde que o espécime da borboleta dos peleides de Morpho. Para criar suas estruturas artificiais, Wang e os colegas Xudong Wang e Jingyun Huang depositaram camadas uniformes de alumina em escalas da asa da borboleta um Angstrom de cada vez usando o processo de ALD. (Huang era um cientista visitando da universidade de Zhejiang, China). Podiam controlar precisamente a espessura do revestimento com o número dos ciclos do deposition a que cada molde da escala da asa foi sujeitado. Após o deposition, as escalas revestidas foram aquecidas a 800 graus Célsio para cristalizar o alumina - e para consumir a escala original da asa da borboleta. O alumina polycrystalline resultante era mais forte do que o material amorfo original depositado com o processo de ALD. A escala artificial da asa da borboleta é uma estrutura tridimensional que retenha as características do original. Isso inclui as estruturas tubulares ocas que racham fora nos intervalos regulares, fornecendo o potencial para o uso como os waveguides óticos e divisores óticos - e nivelam como dispositivos microfluidic ou do microreactor. “Devido à uniformidade excelente da película do alumina, o arranjo em grande escala das escalas da asa e nanômetro-escala estruturas periódicas é preservado perfeitamente após este processo vigoroso da remoção do molde,” os autores escreveu. “Os replicas do alumina das escalas da asa exibem a mesmas forma, orientação, e distribuição que seu pai' escalas do `.” As cores da asa da borboleta são produzidas por uma combinação dos pigments e da reflexão das estruturas photonic. “Se você examina a escala da asa, você vê que todos os intricados mícron-escalam e nanômetro-escalam as características que determinam as propriedades óticas,” Wang notável. “De um ponto físico da vista, esta é uma estrutura photonic muito regular com aberturas regulares que produzem a cor bluish.” As escalas artificiais da asa produziram pelos investigadores refletem também a luz bluish, embora a cor é de um wavelength ligeiramente mais longo do que aquela da borboleta original. Isso é porque os pigments do produto químico que contribuem à cor original da borboleta estão já não atuais, e - surmises de Wang - porque os investigadores tiveram que secar a asa escala antes do deposition, que alterou provavelmente o tamanho de suas estruturas photonic. Wang e seus colegas descobriram aquele porque a espessura de revestir do alumina controlou o tamanho e o periodicity das estruturas photonic, aumentando a espessura deslocaram a luz refletida para a parcela vermelha do spectrum. Por exemplo, aumentando a espessura revestindo de 10 a 40 nanômetros, a cor refletiu pelas escalas da asa do alumina deslocadas do azul original a verde, a amarelo, a laranja e pica eventualmente, Wang notável. A natureza complexa das estruturas seria impossível criar com todo o outro processo, disse. “Isto poderia fornecer uma maneira nova fazer os nanostructures que replicated da biologia,” ele disse. “Permite que nós fabriquem nanostructures interconectados verdadeiramente tubulares, tridimensionais em um processo de uma etapa.” O processo atômico do deposition da camada poderia potencial ser usado com outros materiais tais como o óxido titanium, e replicate outros biológico-inspirou estruturas. “Contanto que há um vácuo que a fase do vapor possa penetrar, uma estrutura inteira pode replicated usando o processo de ALD,” Wang dito. “Não obstante o que a carcaça é e o que a forma tridimensional é, você pode controlá-la ao nível do Angstrom.” Em seguida na agenda pode estar o strider da água, um inseto que use os pés hydrophobic originais skim graciosa através da superfície da água. Wang gostaria de estudar a possibilidade de replicating mícron-escala estruturas dos pés do inseto, mas encontrou que obter amostras pode ser difícil. “Eu estava tentando travar um delas, mas são muito rápida,” ele admitiram. “Eu caí quase na água.” Este artigo é uma liberação modificada da notícia do instituto de Geórgia de tecnologia. Recomendar este artigo? Comentários? Original version (in English) | |
MONGABAY.COM Mongabay.com promove a apreciação da natureza e dos animais selvagens, quando também examinar o impacto de emergir tender no clima, na tecnologia, na economia, e nas finanças no conservation e no desenvolvimento. Estes artigos são escritos em inglês mas traduzidos automaticamente. Uma tradução profissional aparece aqui. Se você gostar de ajudar com tradução, contatar-me por favor. Eu estou procurando um interno para ajudar com tradução.
|
||||||||||||
