Пауки-павлины превзошли передовые оптические технологии

Крошечные пауки-павлины (Maratus volans) — одни из самых красивых в мире. Они очаровывают даже закоренелых арахнофобов, а также вдохновляют ученых на создание новейших оптических технологий.

Паук-павлин
Паук-павлин

Один вид паука-павлина впечатляет, потому что на его брюшке красуется радужный яркий узор. Особенно привлекательный он у самцов, которые желают заполучить расположение полюбившейся самки в брачный период. Но как паукам удается формировать этот узор? 

Международная команда ученых искала ответ на этот вопрос при помощи подвида Maratus robinsoni. Используя микроскопы, гиперспектральную визуализацию, фотометрическую визуализацию и оптическое моделирование, специалисты исследовали фотонные структуры в паучьих железах, а потом подключили 3D-печать, чтобы изготовить прототипы для проверки своих гипотез.

В конце концов они обнаружили, что интенсивные цвета «радуги» на брюшках пауки формируют с помощью специальных чешуек, которые образуют дифракционную решетку в миниатюре. Этому природному паучьему механизму удается разделять свет на короткие и длинные волны лучше, чем новейшим оптическим аппаратам, созданным людьми.

Исследователи сказали, что механизм, лежащий в основе этих крошечных паучьих радуг, может вдохновить инженеров на создание новых технологий цвета.

Радванул Хасан Сиддик, докторант из Калифорнийского университета и соавтор исследования, отметил, что открытие глубоко его поразило:

Даже при использовании высокотехнологичных методов изготовления мы не можем воспроизвести точные структуры паучьей инженерии. Самое интересное — как пауки собирают эти фантастические узоры воедино?

Пауки-павлины в итоге могут подсказать способ преодоления существующих ограничений в спектральной манипуляции и уменьшения размеров оптических спектрометров для приложений, где требуется мелкомасштабное спектральное разрешение. В частности, в приборах для космических полетов.

Данная концепция показалась нам очень интересной и для оптических схем в фотографии. Например, уменьшение размеров объективов и матриц без потери качества. Очень надеемся, что производители фото-техники примут эту идею на вооружение.

Статья подготовлена телеграм каналом Диапозитив