Teknolojiler geliştirmek için doğayı taklit etmek yani biyomimetik nanoteknoloji alanında çalışan bilim insanları için önemli bir ilham kaynağı olagelmiştir. Örneğin, daha önce araştırmacılar organik ışık yayan diyotların (OLED) özelliklerini iyileştirmek için ateşböceklerinin biyolüminesans ışığını taklit etmişlerdi. Ateşböcekleri bir yana nanoteknoloji araştırmacılarının en favori böceklerinden biri ise kelebeklerdir. Kelebeklerin kanat yapılarının kopyasının yapılması çabalarıyla bilim insanları anti-sahtecilik tekniği ve ucuz kızılötesi dedektör fikir, icatlarını buldular.
Şimdilerde ise Avustralya’daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar yine bir kelebeğin kanatları üzerinde kafa yordular ve bu kez kelebek kanatları daha parlak ekranların önünü açan daha kompakt ışık-temelli elektroniğe yol açabilecek nanoyapıların geliştirilmesine yardımcı oldu.
Avustralyalı araştırmacılar Zümrüt (Green Hairstreak) kelebeği olarak bilinen bir tür kelebekten ilham aldılar. Bu tür kelebeğin hareket ettikçe renk değiştiren kanatları giroidal (dönel) yapılar olarak bilinen birbirine geçen desenlere ve kavisli yüzeylere sahiptir. Bu dönel yapılar doğal olarak fotonik band aralıklarına sahiptir ki bu belirli dalgaboylarındaki fotonların yansıtılmasını sağlar. Böylece yüzeyler onların gerçek pigmentasyonundan daha farklı bir şekilde renklendirilmiş gibi görünür. Bu fotonik band aralıkları yarıiletkenlerdeki enerji aralıklarına benzerdir. Gerçekte bu dönel yapılar onları potansiyel fotonik kristaller yapan fotonik band aralıklarına sahiptir.
Science Advances dergisinde yayınlanan makalede araştırmacılar çözünürlüğü iyileştirilmiş optik iki demet litografi sistemi kullanarak bu dönel yapıların kopyasını çıkardıklarını belirttiler. Böylece daha iyi mekaniksel dayanıklığa sahip yapılar elde edildi. Bu çalışma ile araştırmacılar için sadece kelebek kanatlarının dönel yapılarının taklidinin değil aynı zamanda tekdüzelik, boyut ve kontrol edilebilirlik açısından da bunun aşılabileceğinin mümkün olduğunu gösterdi.
Araştırmacılar bu yeni dönel yapıların daha fazla kompakt ışık temelli elektroniğin yapılmasında yardımcı olabileceğini belirtiyorlar. Çünkü bu dönel yapıların çok küçük boyutlarda olması tek bir çip üzerine entegre edilebilen aygıtların sayısını artıracaktır.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Referanslar:
IEEE Spectrum
https://en.wikipedia.org/wiki/Photonic_crystal
Photo: naba.org
