Бабочка морфо поможет американским военным в разработке уникальных фотонных сенсоров

«Синие, как морфо, небеса». Крылья бабочек рода морфо способны произвести впечатление даже на не очень склонного к восторгам В. В. Набокова. Переменчивый металлический блеск свойствен только верхней стороне крыльев морфо, покрытой, словно черепицей, мельчайшими чешуйками, преломляющими падающий на них свет.

Чешуйки эти настолько малы (50 на 100 мкм), что имеют все основания называться наноструктурами и по сути являются фотонными кристаллами.

Вид рода Morpho с самым сильным эффектом иризации — горная бабочка морфо Сульковского (Morpho Sulkowskyi), имеющая белую окраску, превращающуюся при падении света под определённым углом в бирюзовую или лиловую. В 2007 году группа учёных General Electric обнаружила, что по характеру отражения света в крыльях морфо можно точно определить, через пары каких веществ и в какой концентрации проходили фотоны.

В августе 2010 года возглавляемый GE консорциум получил от Управления перспективных исследований Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) грант на $6,3 млн; команда исследователей была усилена специалистами по оптике, биомиметике и литографическому нанопроизводству. Задача — воспроизвести наноструктуры крыльев морфо Сульковского на синтетических покрытиях, что позволит создать новое поколение фотонных сенсоров.

Характеристики сенсорных пластин можно будет задавать произвольно, подстраивая их под группы определённых веществ: сенсоры будут в состоянии распознавать сразу несколько, невзирая на взаимную интерференцию. «Сенсоры, фиксирующие тысячу химических веществ, — научная фантастика, но сенсоры, безошибочно распознающие несколько веществ и определяющие их концентрацию, — это мы можем», — говорит доктор Радислав Потирайло, глава группы.

По мнению DARPA, маленькие (1 кв. см) и дешёвые в производстве фрагменты плёнки можно будет пришивать на одежду военнослужащих, клеить на стены, разбрасывать, как конфетти, над полем боя. Возможных «мирных» применений тоже не счесть. Это и выявление в холодильнике чего-нибудь тухлого, и предупреждение чрезвычайных ситуаций на производствах...

Подготовлено по материалам: science.compulenta.ru