Крилата на пеперудите били светодиоди

С истемата на пеперудите за извличане на светлина е не само аналогична на, но и идентична с тази на светодиодите с голямо излъчване (high emission LED), разкрива Би Би Си.

Когато учените произвели ефективно устройство за излъчване на светлина, те изобщо не предполагали, че този вид насекоми използват същия метод от цели 30 млн. години насам.

Флуоресциращите ивици в крилата на африканските пеперуди от вида "лястовича опашка" са продукт на процес, много сходен на този, протичащ в светодиодите с голяма сила на светене.

Те са ефективна разновидност на диодите, използвани в електронната апаратура и дисплеите.

Резултатите от изследване на учените от университета в Ексетер, Великобритания, посветено на темата, са публикувани в сп. "Сайънс".

През 2001 г. Алексей Ерчак и колегите му от Масачузетския технологичен институт (MIT) са демонстрирали метод за конструиране на светодиод, който се оказал далеч по-ефективен от дотогавашните.

По-голямата част от светлината, абсорбирана от стандартните светодиоди, не се освобождава, поради което учените определят тези диоди като нискоефективни.

Светодиодът, произведен от учените, работи с помощта на двуизмерен фотонен кристал - триъгълна решетка с кухини, гравирана върху най-горния слой на диода, - който увеличава количеството извлечена светлина.

За светодиодите с голяма сила на светене учените използвали и слоести структури, наричани "Bragg рефлектори", контролиращи посоката на светлинното излъчване. Тези високо излъчващи устройства бележат огромен напредък в сравнение със стандартните светодиоди.

Днес Пийт Вукусич и Йън Хупър от университета в Ексетер разкриват, че още в далечното минало пеперудите "лястовича опашка" са развили същия метод, за да си сигнализират.

Те са от семейството Princeps nireus и живеят в Източна и Централна Африка. Имат тъмни крила с ярки сини или синьозелени ивици.

Крилата им действат като двуизмерни фотонни кристали,

които си взаимодействат с пигментацията и са структурирани така, че да флуоресцират силно.

Пигментът в тях абсорбира ултравиолетовата светлина и я излъчва обратно под формата на красива синьозелена флуоресцентна светлина, голяма част от която би била изгубена, ако пигментът не би бил локализиран в участък от крилото, напомнящ решетка с микроскопични кухини.

Тези плочи в люспите на крилата, изпълнени с кухи въздушни цилиндри, са естественият първообраз на двуизмерните фотонни кристали.

Също както своя аналог във високо излъчващите светодиоди, те не допускат флуоресциращият цвят да бъде задържан или разсейван.

В долната част на люспите има и нещо като огледало, което излъчва навън насочената към него флуоресцентна светлина. Това огледало е аналогично на "Bragg рефлекторите" в светодиодите с голяма сила на светене на MIT.

За разлика от диодите системата за излъчване на светлина на пеперудите не включва полупроводник и няма свой собствен енергиен източник, уточнява д-р Вукусич.

Той вярва, че изследването на подобни естествени изобретения може да помогне на учените да подобрят своите собствени.

Когато изследвате тези неща и оставате с чувството, че в създаването им е участвал фотонен инженер, започвате да оценявате елегантността на процесите в природата, отбелязва Вукусич.