Strukturalne Kolory

Max cierpiał w milczeniu podczas wyprawy z Lily do jednej z najpopularniejszych dzielnic handlowych w Barcelonie. Z kolei Lily była przeszczęśliwa. Dotykała tkanin, wypróbowywała różne kolory i obliczała w myślach, ile pieniędzy może maksymalnie wydać.  

„Nie sądzisz, że może czas już iść i zrobić coś bardziej… naukowego?” powiedział znużony Max. Lily zatrzymała się, ale nie z powodu Maksa. Zamarła przed sklepem i wpatrywała się w sukienkę w witrynie sklepowej. „To jest to” powiedziała i popędziła do środka sklepu. Max spojrzał na witrynę sklepową i zamarł. „O nie!” wymruczał i pośpieszył za Lily.

Lily głaskała sukienkę, która wyglądem przypominała upierzenie pawia. Max przewrócił oczami i zapytał Lily, co jest takiego niezwykłego w tej sukience.

„No cóż, chciałeś się zająć czymś bardziej związanym z nauką, nieprawdaż?” zapytała Lily. Max był zakłopotany. „Nie miałem na myśli biologii ptaków” wykrztusił z siebie. Lily zaśmiała się. „To są wysoce zaawansowane strukturalne kolory!” Lily poprawiła Maksa, zapłaciła za sukienkę i wyszła ze sklepu, niosąc ją niczym skarb.   

Oboje usiedli na brzegu fontanny i Max poprosił o nieco więcej wyjaśnień. Lily zaczęła od tego, iż wiele wieków temu Isaac Newton i Robert Hooke zasugerowali, że pióra pawia wydają się być zabarwione na niebiesko i zielono z powodu struktury tychże piór. Morfologia powierzchni piór sprawia, iż światło odbija się pod odpowiednim kątem i dzięki temu powierzchnie te wydają się kolorowe, podczas gdy w rzeczywistości są one zabarwione na brązowo z powodu działania melaniny.

„W tym wypadku światło zachowuje się jak fala” powiedziała Lily i wrzuciła mały kamyczek do fontanny. Kamyk spowodował rozprzestrzenianie się kolistej fali. Następnie Lily wrzuciła trzy kamyki za jednym razem. Każdy z kamyków utworzył fale, które oddziaływały jedna na drugą. W pewnym momencie fale połączyły się, wzmacniając jedna drugą, innym razem fale znosiły się nawzajem.

„To interferencja fal – znam to zjawisko” wykrzyknął Max.

Powierzchnia materiału, z którego wykonana jest sukienka oraz powierzchnia prawdziwych pawich piór składają się malutkich równoległych linii. Ta mikrostruktura odbija światło pod różnymi kątami. Dzięki temu w zależności od kąta patrzenia pojawiają się różne kolory.

„Proszę, powiedz, że to zjawisko ma jeszcze inne zastosowania poza produkcją ubrań” przerwał Max .

„To nie jest zwykłe ubranie, tylko haute couture!” zaprotestowała Lily. “I tak, to zjawisko ma wiele zastosowań. Może być wykorzystywane do tworzenia powierzchni o świetlistych kolorach, a dzięki zastosowaniu biomimetycznych materiałów możliwe jest tworzenie powierzchni maskujących. Ponadto… szkło o niskim współczynniku odbicia światła… lub wydajne przełączniki optyczne.” Maksowi spodobała się odpowiedź Lily i przytakiwał w zadowoleniu. 

„Ta struktura umożliwia kontrolowanie światła w skali nanometrowej. Ta sama metoda została zastosowana do stworzenia hologramu zabezpieczającego na twojej karcie kredytowej! Wyobraź sobie powierzchnie antyrefleksyjne wykorzystywane do stworzenia super wydajnych ogniw fotowoltaicznych! Wyobraź sobie chipy optyczne, które wykorzystują światło zamiast energii elektrycznej, dzięki czemu znacznie szybciej przesyłają dane” kontynuowała Lily.

„Wiesz co? Po tym co powiedziałaś już nie uważam, że ta sukienka z pawimi piórami jest taka okropna” powiedział uradowany Max, starając się, aby zabrzmiało to jak komplement. Lily posłała mu groźne spojrzenie, ale nie mogła się opanować, by nie dodać, że nie tylko pawie pióra posiadają tę wyjątkową właściwość. Podobne struktury można także znaleźć na skrzydełkach motyli i innych ptaków, np. żołn i ar. Uznając to za koniec wyjaśnień, Lily wstała i oznajmiła, że czas wrócić do robienia zakupów!