Màu sắc sặc sỡ của bọ cánh cứng rất có thể tác động đến technology ánh sáng sủa trong tương lai

Khi phân tích giúp màu xanh lá cây và red color sặc sỡ trên một loài bọ hung cánh cứng, những nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, nguyên nhân làm cho quang phổ phản chiếu một cách khác lạ ở những con bọ hung này là do khiếm khuyết trong cấu trúc của lớp vỏ cứng của chúng.

Việc hiểu được cấu trúc này gây ra những màu sắc sặc sỡ ra sao rất có thể giúp những nhà khoa học thiết kế được những vật phản xạ nano có tính chiral để sử dụng trong technology laser và hiển thị trong tương lai. (Từ Chiral do chữ Hy lạp “cheir” Có nghĩa là bàn tay (hand). Hai bàn tay của chúng ta có tính chiral (đối xứng bàn tay): bàn tay mặt là Hình ảnh của bàn tay trái qua gương. Chúng tuy giống nhau nhưng không tồn tại cùng tổ chức cơ cấu không khí (tay phải không thể cho vừa vào bao tay trái).

Với hơn 30.000 loài bọ hung cánh cứng sống trên khắp trái đất, loài được những nhà khoa học phân tích giúp là loài Gymnopleurus virens, loài bọ hung được tìm thấy chủ yếu ớt ở Nam Mỹ. Trong đầu thập niên 90, những nhà khoa học phát hiện ra rằng loài bọ hung cánh cứng này phản chiếu hầu như tổng thể ánh sáng sủa bên tay trái (ánh sáng sủa bị phân cực vòng quanh bên trái) và hầu như không phản chiếu ánh sáng sủa bên tay phải – đấy là 1 trong trường hợp duy nhất được biết về hiện tượng này trong thiên nhiên.

Những con bọ hung cánh cứng này còn có những khiếm khuyết trong cấu trúc của lớp
vỏ cứng và điều này đã làm cho chúng có những màu sắc sặc sỡ. (Hình ảnh: Brink, et al)

Nhiều thập kỷ sau đó, những nhà khoa học mày mò ra nguyên nhân của sự ưu tiên không đối xứng này. Vỏ của bọ hung cánh cứng bao hàm nhiều lớp sợi nhỏ xếp tuy nhiên tuy nhiên với nhau đã tạo ra sự ưu tiên cho ánh sáng sủa bị phân cực dọc theo hướng của những sợi này. Mỗi lớp đó lại quay lệch đi một chút thích tương thích với lớp ở trên, hình thành nên một ông chồng mặt đinh ốc xoắn về hướng bên trái. Sự bố trí của những lớp này phản xạ ánh sáng sủa bị phân cực vòng quanh bên trái và điều này rất có thể thấy rõ nhờ vào hình dạng xoắn ốc của sóng xoay quanh nhau theo hướng bên trái.

“Tại sao thiên nhiên lại cho những con bọ hung cánh cứng đặc điểm của sự phản chiếu ánh sáng sủa chỉ bên trái này, đó là là 1 trong thắc mắc khó,” nhà khoa học Johan Brink, thành viên của nhóm gần đây phân tích giúp về hiện tượng này, phát biểu. “Màu sắc ở côn trùng thường là 1 trong loại thỏa hiệp nào đó giữa sự ngụy trang và nỗ lực tìm bạn tình của chúng. Trong một vài trường hợp (thường là với màu vàng, đen và đỏ), thì đó là lời cảnh báo với những động vật ăn thịt rằng chúng có độc. cảm xúc của tôi là những con bọ hung này đang nỗ lực làm cho chúng dễ được thấy hơn bằng phương pháp mở mênh mông dải phản chiếu. Tuy nhiên, tại thời đặc điểm đó thì đây cũng chỉ là 1 trong chủ ý vẫn chưa được minh chứng một cách sâu mênh mông.”

Bức Hình ảnh chụp bằng kính hiển vi quét electron cho thấy mặt cắt ngang của một phần chiếc vỏ cứng của một con bọ hung cánh cứng màu xanh lá cây. Đường white color bên phải đáng dấu điểm nơi mà khoảng cách giữa những lớp sợi tăng 10%. (Hình ảnh: Brink, et al)

Cùng với ông Brink, những nhà khoa học Nick van der Berg và Linda Prinsloo từ trường ĐH Pretoria, Nam Mỹ và Ian Hodgkinson từ trường ĐH Otaga, New Zealand đã giải nghĩa được tại sao loài bọ hung có màu sáng sủa khác thường đó lại có quang phổ hệ số phản xạ rất rộng lớn , khác với quang phổ phẳng và ít sáng sủa hơn của những loài bọ hung khác.

“Từ sự phối phối kết hợp không tương xứng giữa những tính toán của quang phổ đo được và những tính toán dựa trên cấu trúc chiral tuyệt hảo, cửa hàng chúng tôi đã nghi ngờ ràng ắt hẳn phải có điều gì đó “không ổn” trong cấu trúc chiếc vỏ của những con bọ này. Bằng phương pháp thử và sai, cửa hàng chúng tôi mày mò ra rằng, ta rất có thể tái tạo quang phổ tương tự rất thật bằng phương pháp thừa nhận một số trong mỗi chỗ hỏng trong cách bố trí của những lớp sợi trong chiếc vỏ của chúng. Chỉ khi cửa hàng chúng tôi có phát minh tìm kiếm cái gì, thì cửa hàng chúng tôi mới mày mò ra một cách đúng đắn những con bọ cánh cứng này đã triển khai “thủ thuật” này ra sao”.

bằng phương pháp chiếu ánh sáng sủa lên lớp vở cứng của những con bọ hung và phân tích ánh sáng sủa phản chiếu, những nhà khoa học đã quan sát được sự biến điệu khó hiểu trong quang phổ, cho thấy sự tồn tại của sự nhiễu loạn trong mỗi lớp mặt đinh ốc trong chiếc vỏ cứng của chúng.

Bằng kính hiển vi quét electron, nhóm phân tích giúp đã phát hiện ra khiếm khuyết thú vị này: đó là trong khi thoạt đầu mới nhìn những lớp sợi cực nhỏ có vẻ xếp cách đều nhau, thì những nhà khoa học đã xác định được một điểm nơi mà khoảng cách giữa những lớp đổi mới một cách đột ngột khoảng chừng 10% ở tỷ trọng micromet. Theo quy mô của những nhà khoa học thì khiếm khuyết chu kỳ này đã mở mênh mông dải hệ số phản xạ lên đến mức 4 lần so với chiều mênh mông đạt được từ một ông chồng mặt đinh ốc tuyệt hảo.

những nhà khoa học còn phân tích giúp Vì Sao tại sao một số trong mỗi con bọ hung có red color trong khi một số trong mỗi con khác lại màu xanh. Nếu cho rằng cả hai đặc điểm không giống nhau đều phải chiếm hữu cùng vật liệu, thì sự khác lạ duy nhất nằm ở độ dày không giống nhau ở những lớp sợi trong vỏ cứng của chúng. Một giải nghĩa khác là, những màu không giống nhau trên mỗi con bọ cách cứng – ví dụ như mép vỏ màu xanh lá cây trên một con bọ red color hoặc mép màu xanh dương trên một con bọ mày xanh là cây – sinh ra khi góc rơi tăng.

“cửa hàng chúng tôi nghi ngờ rằng những con màu xanh da trời cách tân và phát triển hơi lờ lững hơn, rất có thể là do điều khiếu nại sống khô cằn hơn,” ông Brink nói. “những con red color được tìm thấy chủ yếu ớt ở những vùng lúc nào thì cũng ẩm ướt hơn (và xanh hơn), nơi mà chúng lớn nhanh hơn và tạo ra được nhiều lớp dày hơn. Điều này, do đó, có liên quan nghiêm ngặt với phát minh màu sắc sặc sỡ của chúng là làm cho chúng dễ được thấy hơn.”

những nhà khoa học còn cho thấy rằng, hiểu được cách mà sự tạo ra “không tuyệt hảo” của thiên nhiên làm nổi trội những đặc điểm quang học của những con bọ hung ra sao rất có thể đem lại những ứng dụng cho technology laser và hiển thị.

“những ứng dụng tiềm năng của loại “tạo ra khiếm khuyết” này, rất có thể là những vật phản xạ laser băng mênh mông cho những thiết bị laser bán dẫn và những máy lọc nhọn đầu băng hẹp mà thỉnh thoảng được sử dụng trong quang phổ học để xác định và phân loại vật liệu và tài nguyên,” ông Brink giải nghĩa.

Thanh Vân

Học Đường 24h CỘNG ĐỒNG VÀ CHIA SẺ ĐÁNH GIÁ, bạn là người yêu thích nội dung bài viết này. Hãy tặng cho chúng tôi xin 1 lượt Like, Share nhé. Xin cảm ơn Học Đường 24h là website nói về quá trình hình thành và có được. Những học thức, kiến thức và nhận thức của tuổi trẻ để theo đuổi ước mơ của riêng mình. zalo chính thức.