Z morza do sieci

Naukowcy z Laboratoriów Bella (Lucent Technologies) odkryli, że kryształy kalcytu w szkieletach zwierząt morskich z gatunku wężowideł pełnią podwójną funkcję, działając jako pancerz oraz jako receptory optyczne tworzące oko złożone.

Naukowcy z Laboratoriów Bella (Lucent Technologies) odkryli, że kryształy kalcytu w szkieletach zwierząt morskich z gatunku wężowideł pełnią podwójną funkcję, działając jako pancerz oraz jako receptory optyczne tworzące oko złożone. Badania tego nowego biomateriału mogą doprowadzić do stworzenia lepszych elementów optycznych dla sieci telekomunikacyjnych.

Tego zaskakującego odkrycia, że kryształy kalcytu oprócz funkcji wspomagania układu szkieletowego działają również jako detektory optyczne, dokonał międzynarodowy, multidyscyplinarny zespół badaczy, w którego skład wchodzili naukowcy z Laboratoriów Bella, Instytutu Naukowego Weizmanna z Izraela oraz Muzeum Historii Naturalnej Los Angeles. Odkrycie zostało opisane w magazynie "Nature", z 23 sierpnia br.

"Jest to doskonały przykład tego, jak wiele możemy się nauczyć od natury - powiedział Federico Capasso, wiceprezes ds. badań fizycznych w Laboratoriach Bella. - Te mikroskopijne kryształki kalcytu stanowią prawie doskonałe mikrosoczewki optyczne, dużo lepsze niż produkowane obecnie".

Wężowidła (Ophiuroidea) to bezkręgowce morskie, występujące głównie w strefie dennej niemal wszystkich mórz kuli ziemskiej. Należą do gromady szkarłupni, obejmującej także rozgwiazdy, jeże morskie i inne spokrewnione gatunki organizmów. Większość gatunków wężowideł posiada pięć długich, cienkich kończyn wyrastających z małego tułowia w kształcie dysku.

Soczewki tych morskich zwierząt skupiają światło na głębokości ok. 5 mikronów pod sobą. Uważa się, że wiązki nerwów biegnące przez szkielet pod soczewkami odbierają sygnały świetlne. Współdziałając ze sobą tysiące kryształów kalcytu tworzą rodzaj prymitywnego oka złożonego, pokrywającego większą część ciała tego organizmu. Badacze uważają, że mechanizm taki jest przydatny przy wykrywaniu drapieżników i ucieczce przed nimi.

Mikrosoczewki kalcytowe doskonale kompensują dwójłomność i aberrację sferyczną - zjawiska fizyczne powszechnie występujące w soczewkach zniekształcających światło. Naukowcy mają nadzieję na powtórzenie sukcesu natury i stworzenie mikrosoczewek opartych na takim modelu. Soczewki biomimetyczne tego typu mogą okazać się przydatne w sieciach optycznych oraz przy projektowaniu układów scalonych, gdzie mogą potencjalnie usprawnić techniki litografii optycznej.

W komentarzu do wspomnianego artykułu w "Nature" niezależny ekspert Roy Sambles z Uniwersytetu Exeter w Wielkiej Brytanii napisał: "Po raz kolejny odkryliśmy, że natura wyprzedziła postęp techniczny".

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200