Optique Avancée... Sur Les Ailes De Papillon

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Cette créature aux ailes bleues enseigne aux scientifiques une ou deux choses sur la lumière et la couleur.

Bien avant que les ingénieurs cherchent à créer des dispositifs microscopiques manipulant la lumière pour l’électronique, connus sous le nom de photonique, Nature avait développé des animaux qui réfléchissaient la lumière avec des structures plus petites et plus complexes que celles fabriquées par l’homme.

De nouvelles recherches montrent que les ailes du morpho rhetenor Le papillon reflète ses couleurs bleues brillantes non pas à partir de pigment, mais d’échafaudages extrêmement petits dans les écailles des ailes du papillon.

Ces types de structures représentent un niveau sophistiqué de complexité que les chercheurs espèrent atteindre grâce à la biomimétique, une ingénierie imitant le monde naturel.

"La raison pour laquelle on a étudié la structure sur les ailes de [M. rhetenor] c’est qu’il présente de fortes similitudes avec les cristaux photoniques déjà fabriqués ", a déclaré Luca Plattner, qui a rédigé sa thèse de doctorat à l’Université de Southhampton." J’ai pu explorer un processus biomimétique, dans lequel nous pouvons tirer de nouvelles leçons de la Nature. qui sont bénéfiques pour les ingénieurs et les entomologistes ".

Le travail de Plattner sera publié le 22 novembre dans la Royal Society Interface magazine.

De la même manière, nous voyons une variété de couleurs comme une flaque d’eau recouverte d’huile, à cause de la lumière se reflétant à différentes profondeurs, des rayons de lumière qui rebondissent M. rhetenor les écailles sont réfractées à différents angles et profondeurs.

Les structures dans les échelles changent la longueur d'onde de la lumière qui est réfléchie et sont la raison pour laquelle nous voyons des teintes vibrantes qui changent avec seulement un léger mouvement de l'aile. Dans le spectre visible de la lumière, les couleurs rouges ont une longueur d'onde plus longue et les couleurs bleu et violet sont plus courtes. Lorsque les ailes reflètent des couleurs situées en dehors de notre spectre visible, nous ne voyons que la couleur brune du tissu sous-jacent.

"En photonique, nous voulons comprendre comment la nature a développé pour contrôler le flux de lumière", a déclaré Pete Vukusic de l'Université d'Exeter. WordsSideKick.com. "Toute technologie optique qui en aurait besoin pourrait un jour bénéficier d'une sorte de contribution biomimétique."

Les scientifiques peuvent dire que les papillons ont des couleurs si compliquées qu'ils peuvent communiquer à distance: Les femmes voient les hommes jusqu'à un demi-mille de distance. Et le génie d'un homme peut dissuader d'autres hommes d'entrer sur leur territoire.

"Sur le plan biologique, il y a tout autant d'histoire à raconter sur l'évolution des nanostructures", a déclaré Vukusic, qui travaille sur un projet de recherche distinct. "Même des différences subtiles telles que la hauteur de vol dans le couvert forestier peuvent créer des différences dans les niveaux de lumière disponibles pour une utilisation en communication, influençant la luminosité de la couleur des ailes et le développement de la visibilité."

Les papillons ne sont pas les seules espèces à utiliser la réflexion de la lumière dans leur plan de survie et d’évolution. Il y a des coléoptères, des libellules et des papillons de nuit qui ont peut-être développé des méthodes encore plus complexes de manipulation de la lumière que les scientifiques commencent tout juste à étudier.

"La nature semble toujours avoir un niveau de complexité supplémentaire, certainement du point de vue optique, quelque part dans sa manche", a déclaré Vukusic.


Supplément Vidéo: magie des milliers de fibres optiques décoratives qui dessinent les ailes du papillon.




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