به گزارش مجله خبری نگار، تولید پوششهای سفید بسیار نازک یک چالش در علوم اپتیک بوده و پیامدهایی بسیار مهمی برای توسعه حسگر ها، سلولهای خورشیدی و نمایشگرها دارد. تا به امروز، رایجترین عوامل سفید کننده مورد استفاده در سلولهای خورشیدی، بر اساس آرایش متراکم دی اکسید تیتانیوم و نانوذرات اکسید روی هستند. با این حال، به دلیل نگرانیهای بهداشتی، فشار فزایندهای برای جایگزینی آنها با مواد آلی الهام گرفته از طبیعت وجود دارد.
متاسفانه راه حلهای بیولوژیکی مبتنی بر طبیعت برای ایجاد رنگ سفید کارآمد از مواد نازک و متراکم، بسیار نادر هستند. با این حال، یافتههای جدید نشان میدهد: نوعی میگوی موسوم به پاک کننده که در اقیانوس آرام زندگی کرده و با نام علمی Lysmata amboinensis شناخته میشود؛ دارای نوارهای سفید بسیار روشن روی کوتیکول، دم، شاخکها و پاهای خود است که توسط سلولهای رنگدانه بسیار نازکی تولید میشود.
طی این مطالعات دکتر بنجامین پالمر با همکاری دکتر دن اورون روشی نوین را برای اندازه گیریهای نوری و شبیه سازی سلولهای فوق با هدف مشاهده نوارهای سفید روشن روی بدن این میگو ترکیب کردند. محققان طی این مطالعات لایههای فوق نازکی از نانو ذرات متراکم را شناسایی کردند که ضخامت آنها فقط چند میلینیوم متر است. هنگامی که این ذرات به طور متراکم در لایههای نازک در کنار هم قرار میگیرند، به دلیل پدیدهای به نام ازدحام نوری، نور کمتر پراکنده میشود.
با این حال، نوارهای میگو تا ۸۰ درصد از نور همه رنگها را از آرایش ذرات بسیار متراکم منعکس میکنند.
نویسندگان کشف کردند: آرایش پره مانند مولکولهای ایزوکسانتوپترین در نانو ذرات فوق، نور را قادر میسازد تا با وجود آرایش ذرات متراکم، بدون کاهش در پراکندگی، بسیار کار آمدتر پراکنده شود.
این یافتهها بینش جدیدی در مورد نقش ناهمسانگردی نوری در فیزیک انکسار نور ارائه کرده و میتواند منجر به طراحی پوششهای سفید بسیار نازک زیست سازگار شود.