भौतिकविदों ने पक्षी के पंखों से प्रेरित लेजर विकसित किया है

येल विश्वविद्यालय के शोधकर्ता अध्ययन कर रहे हैं कि पक्षियों के पंखों पर दो प्रकार के नैनोस्केल संरचनाएं कैसे शानदार और विशिष्ट रंग बनाती हैं। शोधकर्ता उम्मीद कर रहे हैं कि प्रकृति से इन नैनोस्केल चाल को उधार लेने से वे नए प्रकार के लेज़रों का उत्पादन करने में सक्षम होंगे - जो प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा खुद को इकट्ठा कर सकते हैं।

यह एक नेटवर्क लेजर है जो चैनल-प्रकार के नैनोस्ट्रक्चर के साथ पंखों पर आधारित है। इस लेज़र में एक अर्धचालक झिल्ली में नैनो-चैनल (सफ़ेद) आपस में जुड़े होते हैं। (स्केल बार = 2 माइक्रोमीटर।) हुई काओ अनुसंधान प्रयोगशाला / येल विश्वविद्यालय की छवि शिष्टाचार

नैनोस्कोपिक संरचनाएं, अदृश्य रूप से छोटी, नैनोमीटर में मापी जाती हैं। एक नैनोमीटर एक मीटर के एक अरबवें हिस्से के बराबर होता है। जब चीजें इतनी छोटी होती हैं, तो आप उन्हें अपनी आँखों से नहीं देख सकते हैं, या यहाँ तक कि एक प्रकाश माइक्रोस्कोप से भी। इस छोटे से ऑब्जेक्ट को एक विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है जिसे स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप कहा जाता है

प्रकृति में प्रदर्शित रंगों में से कई नैनोस्केल संरचनाओं द्वारा बनाए गए हैं जो विशिष्ट आवृत्तियों पर दृढ़ता से प्रकाश बिखेरते हैं। कुछ मामलों में, ये संरचनाएं इंद्रधनुषी निर्माण करती हैं, जहां रंग देखने के कोण के साथ बदलते हैं - जैसे साबुन के बुलबुले पर स्थानांतरण इंद्रधनुष। अन्य मामलों में, संरचनाओं द्वारा उत्पादित hues स्थिर और अपरिवर्तनीय हैं। वह तंत्र जिसके द्वारा कोण-स्वतंत्र रंग 100 वर्षों से स्टंप किए गए वैज्ञानिकों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं

केन थॉमस की छवि

पहली नज़र में, ये स्थिर संकेत प्रोटीन के एक यादृच्छिक रंबल द्वारा उत्पादित किए गए प्रतीत होते हैं। लेकिन जब शोधकर्ताओं ने एक समय में प्रोटीन के छोटे वर्गों पर ज़ूम किया, तो अर्ध-आदेशित पैटर्न उभरने लगे। वैज्ञानिकों ने पाया कि यह यह लघु-श्रेणी का क्रम है जो विशिष्ट रूप से विशिष्ट आवृत्तियों पर एक ब्लूबर्ड के पंखों के विशिष्ट hues का उत्पादन करने के लिए प्रकाश को बिखेरता है।

पंखों से प्रेरित, येल भौतिकविदों ने दो लेज़रों का निर्माण किया जो प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए इस लघु-श्रेणी के आदेश का उपयोग करते हैं।
पारंपरिक लेज़रों से अलग इन शॉर्ट-रेंज-ऑर्डर किए गए, जैव-प्रेरित संरचनाएं क्या करती हैं, सिद्धांत रूप में, वे तरल में गैस बुलबुले के गठन के समान प्राकृतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से आत्म-इकट्ठा कर सकते हैं। इसका मतलब यह है कि इंजीनियरों को अपने द्वारा डिज़ाइन की जाने वाली सामग्रियों के बड़े पैमाने पर संरचना के नैनोफाइब्रेशन के बारे में चिंता नहीं करनी होगी, जिसके परिणामस्वरूप लेज़रों और प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों का सस्ता, तेज और आसान उत्पादन होगा।

यह एक पुरुष पूर्वी ब्लूबर्ड से एक पीठ समोच्च पंख पट्टी का क्लोजअप है; चैनल-प्रकार के नैनोस्ट्रक्चर के साथ एक प्रोटीन को प्रदर्शित करता है। (स्केल बार = 500 नैनोमीटर।)। रिचर्ड प्रम लैब / येल विश्वविद्यालय की छवि शिष्टाचार।

इस काम के लिए एक संभावित अनुप्रयोग में अधिक कुशल सौर सेल शामिल हैं जो कि इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करने से पहले फोटॉन को फंसा सकते हैं। प्रौद्योगिकी भी लंबे समय तक चलने वाले पेंट का उत्पादन कर सकती है, जो सौंदर्य प्रसाधन और कपड़ा जैसी प्रक्रियाओं में उपयोग पा सकती है। "रासायनिक पेंट हमेशा फीका रहेगा, " प्रमुख लेखक हुई काओ कहते हैं। लेकिन एक भौतिक "पेंट" जिसका नैनोस्ट्रक्चर निर्धारित करता है कि उसका रंग कभी नहीं बदलेगा। काओ एक 40 मिलियन वर्षीय बीटल जीवाश्म का वर्णन करता है कि उसकी प्रयोगशाला ने हाल ही में जांच की थी, और जिसमें रंग-निर्माण करने वाले नैनोकण थे। "मेरी आँखों से मैं अभी भी रंग देख सकती हूँ, " उसने कहा। "यह वास्तव में बहुत लंबे समय तक रहता है।"

टीम अक्टूबर, 2011 में सैन जोस, सीए में ऑप्टिकल सोसाइटी (ओएसए) की वार्षिक बैठक, फ्रंटियर्स इन ऑप्टिक्स (FiO) 2011 में अपने निष्कर्ष प्रस्तुत करेगी।

मानव समस्याओं को हल करने के लिए बायोमिमिक्री पर जेनिन बेनीस

फोटो क्रेडिट: Ana_Cotta

नीचे पंक्ति: येल विश्वविद्यालय के शोधकर्ता बर्डफिएर में नैनोस्केल संरचनाओं से प्रेरित एक नए प्रकार के लेजर का विकास कर रहे हैं जो प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा आत्म-इकट्ठा कर सकते हैं।

अमेरिका की ऑप्टिकल सोसाइटी के माध्यम से