پر طاووس و بلورهای فوتونیکی

پر طاووس با داشتن حفره‌های بسیار ریز نوری (که نور را به مجموعه‌ای از رنگ‌های آبی ، سبز ، قرمز و زرد تبدیل می‌کنند)، نمونهٔ بارزی از یک بلور فوتونیکی طبیعی محسوب می‌شود؛ اما با …

پر طاووس با داشتن حفره‌های بسیار ریز نوری (که نور را به مجموعه‌ای از رنگ‌های آبی ، سبز ، قرمز و زرد تبدیل می‌کنند)، نمونهٔ بارزی از یک بلور فوتونیکی طبیعی محسوب می‌شود؛ اما با توجه به گران با توجه به الگوی محدود ساختارهای فوتونیکی و گران بودن آنها، آیا می‌توان از آن به‌عنوان بلوک‌های سازندهٔ دستگاه‌های اپتوالکترونیکی آینده استفاده نمود؟

این سؤالی است که جمعی از محققان چینی به سرپرستی هویلان سو سعی کرده‌اند تا جوابی برای آن بیابند. به این منظور آنها نانوذراتی از جنس اکسید روی را داخل بخشی از پر طاووس تعبیه کردند و به این ترتیب ابزاری قابل کنترلی برای تنظیم تابش‌های نوری ایجاد شد.

نانوذرات اکسید روی با قرار گرفتن در معرض تابش پرتوهای فرابنفشی که طول موجشان ۳۶۰ نانومتر است، نوعاً به ترتیب دو نور بنفش و سبز با طول موج‌های ۴۲۰ و ۵۵۰ نانومتر از خود ساطع می‌کنند که تطابق خوبی با نمونهٔ پر طاووس داشته، می‌تواند نور تابشی را در محدودهٔ مرئی نگه دارد. با این حال مشکل موجود در این شیوه چگونگی قرار دادن این نانوذرات در ساختار پر طاووس بود.

دانشمندان چینی برای حل این مشکل بخشی از پر طاووس را در محلولی از واکنشگرها خیس کردند. با این کار لایه‌های کراتین داخلی و خارجی پر طاووس عملاً منجر به ایجاد ناحیه‌هایی برای تشکیل نانوذرات اکسید روی شدند. تصاویر SEM این محققان نشان‌دهندهٔ ایجاد لایه‌ای از نانوذرات اکسید روی به ضخامت ۵/۸ تا ۵/۱۳ نانومتر روی این پر بود.

این محققان با آزمایش این نمونه دریافتند که ترکیب به ‌دست‌آمده، هنگامی که در معرض تابش نور ۳۶۰ نانومتری قرار می‌گیرد، طیف تابشی گسترده‌ای بین ۵۰۰ تا ۶۵۰ نانومتر از خود نشان می‌دهد؛ این در حالی است که پیک تابشی تکه پر اولیه قبل از این فرایند، بین ۴۰۰ تا ۴۵۰ نانومتر بود.

به عقیدهٔ این دانشمندان با الهام از اسرار طبیعت می‌توان نانوساختارهای زیادی با قابلیت‌های فراوان ایجاد کرد. آنها هم‌اکنون به‌منظور یافتن نمونه‌هایی مشابه با این نانوساختارها برای استفاده در کاتالیزورهای نوری( فوتوکاتالیزورها ) حسگرهای گازی، سرامیک‌های قابل انعطاف و فناوری نیمه‌رسانا، سایر مواد زیستی طبیعی از قبیل غشای پوستهٔ تخم مرغ، الیاف پشم و ساختار بال پروانه‌ها را بررسی می‌کنند .

گفتنی است نتایج این بررسی‌ها در نشریهٔ Nanotechnology منتشر شده‌است.