Даже если вы страдаете арахнофобией, вы, вероятно, видели фотографии или видео австралийских пауков-павлинов (Maratus spp.). Эти крошечные пауки всего 1-5 мм в длину, но известны своими яркими проявлениями ухаживания, демонстрирующими разнообразную и замысловатую окраску тела, узоры и движения.
Чрезвычайно большие передние срединные глаза пауков обладают превосходным цветовым зрением и в сочетании с их яркими цветами делают пауков-павлинов достаточно милыми, чтобы вылечить большинство людей от их арахнофобии. Но эти дисплеи не только красивы, они также вдохновляют людей на новые способы воспроизведения цвета в технологиях.
Один вид паука-павлина - радужный паук-павлин (Maratus robinsoni) особенно опрятен, потому что он демонстрирует интенсивный радужный переливающийся сигнал во время ухаживания самцов за самками. Это первый известный случай в природе, когда самцы используют всю радугу цветов для соблазнения самок. Доктор Бор-Кай Сюн возглавил международную группу исследователей из США (UAkron, Cal Tech, UC San Diego, UNL), Бельгии (Гентский университет), Нидерландов (UGroningen) и Австралии, чтобы выяснить, как радужные пауки-павлины производят этот уникальный многоцветный переливающийся сигнал.
Используя широкий спектр исследовательских методов, включая световую и электронную микроскопию, гиперспектральную визуализацию, рефлектометрию изображений, нано-3D-печать и оптическое моделирование, команда обнаружила, что источником этой интенсивной радужной радужной окраски является специализированная брюшная чешуя пауков.. Эти чешуйки имеют аэродинамический микроскопический трехмерный контур с наноразмерными структурами дифракционной решетки на поверхности.
Взаимодействие между поверхностной нанодифракционной решеткой и микроскопической кривизной чешуи позволяет разделить и разделить свет на составляющие его длины волны под более тонкими углами и на меньших расстояниях, чем это возможно с современными инженерными технологиями, созданными человеком.
Вдохновение от этих сверхрадужных шкал может быть использовано для преодоления существующих ограничений в спектральных манипуляциях и для дальнейшего уменьшения размера оптических спектрометров для приложений, где требуется мелкомасштабное спектральное разрешение в очень маленьком корпусе, особенно для инструментов на космические миссии или носимые системы обнаружения химических веществ. И это может иметь широкий спектр последствий для различных областей, от наук о жизни и биотехнологий до материаловедения и инженерии.