Kelebek kanatları ve ileri teknoloji ekranlar

Çevremizde gördüğümüz her nesnenin bir rengi ve bir dokusu vardır.

Beynimizde oluşan renk kavramını gözlerimiz ile birçok farklı şekilde algılarız. Bunlardan en basiti; nesnenin, beyaz ışığı belli enerji düzeylerinde soğurarak gözümüze yansıtmasıyla oluşur. Bu yazımda, kelebek kanatlarındaki ışık yansıması olayının ne sebeplerle farklı olduğu ve günümüz teknolojisine nasıl uyarlanabileceğini açıklayacağım.

Renk: Işığın gözürenk-colourn retinasına değişik biçimde ulaşması ile ortaya çıkan bir algılamadır. Bu algılama, ışığın maddeler üzerine çarpması ve kısmen soğurulup kısmen yansıması nedeniyle çeşitlilik gösterir ki bunlar renk tonu veya renk olarak adlandırılır. Boya malzemelerinde de kullanılan “Pigment” adı verilen kimyasal maddeler, renkleri belirlemektedirler. Pigmentler ışığın belli dalga boylarını emer, diğerlerini yansıtırlar. Biz de o dalga boyuna karşılık gelen ışığı renk olarak algılarız, örneğin kırmızı bir çiçek, tüm renkleri emerek sadece kırmızıyı yansıtan pigmentleri sayesinde kırmızı olarak algılanır.

Pigment olmadan renk oluşması mümkün mü?

Kelebek kanatlarına daha yakından bakarak bu sorunun cevabını bulabiliriz. Örnek olarak Morpho rhetenor türü kelebeği alalım.

Morpho rhetenor 0332-001aBu kelebeklerin kanatlarındaki çok katmanlı tabakalar ve boşluklar, çok hassas bir düzenle dizilerek fotonik kristal bir yapı oluşturmuştur. Bu fotonik kristal yapıysa, ışığın diğer bütün dalga boylarını geçirip maviyi yansıtarak kelebeklerin kanatlarının parlak mavi renkte görünmesine neden olmaktadır.

Kelebekteki renk pigmentlerinin altında 100 µm (0,1 milimetre) uzunlukta, 50 µm (0,05 milimetre) genişlikte pulcuklardan inşa edilmiş katmanlarla kaplı bir bölüm vardır. Bu katmanlardan oluşan yapı, son derece özel bir “ayna görevi” görür. Ancak bu bildiğimiz aynalardan farklıdır. Aynalar, üzerine düşen ışığın hepsini geri çevirirken kelebekteki bu katman, yalnız istenen dalga boylarını geri döndürür. Bu da kelebekte yüksek kaliteye sahip renkli bir görünüme sebep olur. Bu katmanlı yapı fizikte “Dağıtılmış Bragg Yansıtıcısı” (Distributed Bragg reflector) olarak adlandırılır.

Galeriyi görüntüle

Kısaca, katmanlardaki kanallar arası uzunluk örnek olarak, 575.1 nm ise (sarı ışığın dalga boyu) bu kelebeğin kanatları beyaz ışıkta mavi renk görünür. (Beyaz ışık – sarı ışık = mavi ışık) Eğer bu kanalları bir sıvı ile doldurursanız ara uzunluk artık 575.1 nm olmaktan çıkacak ve farklı renkler gözükmeye başlayacak. Fakat sıvının buharlaşması ile eski parlak mavi renk geri dönmeye başlar.

SONUÇ:

Gelişen teknoloji sonucu büyüyen telefon ve televizyon ekranlarının harcadığı enerji ve bu enerjiyi azaltmak için sarf edilen gayret göz önüne alındığında, kelebek kanatlarındaki bu teknik hayatımızda birçok şeyi değiştirebilir. Biraz daha ayrıntılı bakarsak, vaat ettiği renk çeşitliliği ve rengi göstermek için sıfır enerji harcaması ekran teknolojisinde yeni bir çağ başlatabilir. Fakat şimdilik; hareketli görüntülerde kanallar arası uzaklığın dinamik olarak değişimini sağlamak için nano teknolojide çok önemli gelişmelerin olması gerekmekte.

 

Bu slayt gösterisi için JavaScript gerekir.

 

Bir Cevap Yazın