سخت‌ترین ماده جهان، الهام‌بخش نمایشگرهای آینده

گروه علمی«تیتریک»،  تحقیقات مشترک محققان دانشگاه هاروارد و موسسه فناوری ماساچوست (ام‌آی‌تی) نشان داده که نوع خاصی از پوسته صدف کوهی ممکن است در آینده، کلید طراحی نمایشگرهای شفافی باشد که به منبع نور داخلی نیاز نخواهند داشت.

صدف مورد بحث نوعی صدف کوهی دارای پرتو آبی است که از نوارهای آبی درخشان بر روی پوسته شفاف خود برخوردار است. باورها بر این است که این نوارها توسط صدف برای فریب دادن شکارچی‌ و ایجاد تصور مار سمی که از نوارهای آبی‌رنگ برخوردار است، استفاده می‌شوند.

خطوط رنگین‌کمانی به این دلیل آبی دیده می‌شوند که ماده پوسته در این مناطق به بازتاب طیف آبی نور ورودی می‌پردازد، درحالیکه سایر نورها جذب می‌شوند.

برخی ویژگی‌های دیگر این حیوان، مانند بال‌های پروانه‌ای نیز به منظور تولید رنگ‌های کاملا زنده بازتابی به دستکاری نور می‌پردازند. درحالیکه این کار با استفاده از ساختارهای آلی مانند فلس‌ها انجام می‌شود، اما صدف کوهی پرتو آبی اولین نمونه شناخته‌شده از موجوداتی است که با استفاده از ترکیبات ساختاری اجزای سازه معدنی غیرآلی به انجام این‌کار می‌پردازند.

دانشمندان برای درک چگونگی امکان‌پذیر بودن این امر، از ترکیبی از تحلیل ساختار دوبعدی و سه‌بعدی وضوح بالا برای بررسی نانوساختار نوارهای صدف کوهی استفاده کرده و دریافتند که لایه‌های بالایی و پائینی پوسته در این مناطق نسبتا یکنواخت بوده و از انباشت‌های پلاکتهای کربنات کلسیم و لایه‌های آلی نازک تشکیل شده‌اند.

اگرچه حدود 30 میکرون زیر سطح، چیدمان این پلاکت‌ها به شکل یک ساختار چند لایه با فواصل منظم بین لایه‌های کربنات کلسیم و با الگوی زیگ‌زاگ تغییر می‌کند. فواصل بین پلاکت‌ها در این ساختار، عریض‌تر از نواحی دیگر پوسته صدف بوده و همچنین در زیر این ساختار، لایه‌ای از کره‌ها قرار دارد که بطور تصادفی پراکنده شده‌اند.

دانشمندان دریافتند که به دلیل زاویه ساختار زیگ‌زاگ نسبت به سطح پوسته صدف، این سازه مسئول انعکاس نور سبز و آبی است و اینکه ذرات کروی، سایر رنگ‌ها را جذب می‌کنند.

آن‌ها اکنون امیدوارند که بتوانند از تنظیمات مشابه در فناوری‌های بشری بهره ببرند. این فناوری‌ها می‌توانند شامل شیشه‌هایی باشند که کاملا شفاف هستند، اما در برخی نواحی خاص با انعکاس رنگ معینی از نور بجای رد کردن آن، به نمایش متون یا محتواهای دیگر می‌پردازند.

این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.