Палитры живых красок из кристаллов: Фотонные структуры

Что бы вы сделали, если бы вас попросили нарисовать картину без применения красок, чтобы та никогда не исчезла? Известно, что невозможно приготовить необычную цветовую палитру без применения химических красок. Однако, в природе, с момента сотворения, обитают существа, которые могут отображать удивительные цвета без использования цветовых пигментов.

Знаете ли вы, что эти существа, о которых нам очень хорошо известно, являются удивительно красивыми свидетельствами творения?

Когда мы пытаемся представить себе мир без красок, мы ясно осознаем, насколько цвета важны для нас. Нет сомнений в том, что Мир в котором мы живем, и сама Вселенная была обустроена яркими цветами, и это великое благо создано Аллахом для нас. Каждая деталь, начиная зеленной деревьев, синевой неба, красочности цветов, заканчивая красивой окраской животных, создают несравненную гармонию в природе. Более того, в природе существуют такие тона и оттенки, которые не поддаются сравнению с иными цветами. Эти цвета, которые никогда не увядают, похожи на показ свойств и возможностей света для тех, кто смотрит на их поразительно яркие тона и мерцающие отблески. Теперь рассмотрим, как эти яркие цвета формируются в некоторых существах.

Как образуются цвета?

Мы редко задумываемся над обилием цветов, которые окружают нас, и делают мир таким красивым для нас, и еще меньше думаем о том, как эти цвета образуются. Для образования цвета, во-первых, необходим свет. Когда солнечный свет падает на объект, объект отражает только свет определенной длины волны. Этот свет доходит до наших глаз и преобразовывается в электрические сигналы, и в результате ряда сложных процессов передается в мозг через зрительные нервы. Мы воспринимаем цвета, как только эти сигналы распознаются нашим мозгом.

Как мы видим цвета объектов?

Химические вещества, называемые "пигменты" (используется в лакокрасочных материалах) определяют цвета. Пигменты поглощают волны определенной длины света и отражают остальные, и мы воспринимаем как цвет, отражения этих длины волн света; например красный цветок поглощает все цвета, и мы его воспринимаем как красный благодаря пигменту, который отражает только красный цвет. Однако, исследования проведенные в последнее время показали, что цвета могут образовываться в некоторых существах без использования пигментов. Как же эти существа демонстрируют удивительные цвета без использования пигментов?

Свет состоит из частиц называемые фотонами. Фотонные структуры созданы с целью реагировать прямолинейному движению фотонов, и это соответствует определенным целям.

Фотонные структуры заменяющие цвета в некоторых живых существах

В музеи Австралии, где выставлены различные виды бабочек, было обнаружено, что некоторые бабочки обесцвечиваются из-за того, что пигменты теряют свои свойства, в то время как остальные виды сохраняют свои яркие цвета в течении длительного времени. В результате, ученые обнаружили, что источником некоторых цветов не является только лишь пигмент, они выяснили, что причиной сохранения яркости цвета этих бабочек является "фотонные структуры" которыми они обладают.

Один из видов этих бабочек называется Morpho rhetenor.

• Поразительно синий цвет, который можно заметить даже с очень больших расстояний, побудило ученых провести исследование этих живых существ.

• Когда ученые детально изучили эту бабочку, они натолкнулись на микрокристаллы, которые являются чудом творения.

• Многослойные пластины и пустоты меж ними в крыльях этих бабочек сформировали фотонные структуры кристаллов, будучи расположены в очень тонком порядке. Эти фотонные структуры кристаллов проводят через себя все другие длины волн света, отражая лишь синий цвет, и таким образом крылья бабочек кажутся синими.

Примеры фотонных структур в природе

В природе живые существа, которые образуют цвета в результате фотонных структур, а не цветных пигментов в своих телах, используют структурные изменения, в результате чего происходят сложные отражения света, преломления и распространения, и таким образом отражают цвет. Источником изумительного мерцания цвета в крыльях бабочек, колибри, попугаев и некоторых морских животных, таких как морские звезды - это фотонные структуры.

Некоторые птицы имеют очень насыщенные цветные перья. Например, павлин безупречное доказательство сотворения с его совершенными мерцающими цветами. Во время движения кажется, что цвет рисунка глаз на хвосте павлина меняется. Основной причиной мерцания цветовых палитр в перьях этих птиц являются фотонные кристаллы, которые существовали с самого начала их сотворения.

Наслаждения для нашего зрения в природе: Мерцающие цвета

Эффект перламутра означает различную окраску в зависимости от угла наблюдения. Например нефтепродукты, разлитые на поверхности воды, изменяют свой цвет при наблюдении на них под разными углами. Эти мерцающие цвета, которые не могут быть получены даже от самых ярких и чистых цветовых пигментов, весьма впечатляют. Изумительное изменение, которое происходит в цвете, даже из-за самых незначительных изменений угла падения света, или точки наблюдения, создают цвета удивительной красоты.

Фотонные структуры не только придают блеск и яркий внешний вид крыльям бабочек, но и образуют эффект перламутра, что сменяет цвет на новый, в зависимости от небольшого изменения в угле падения света. Эта игра света поистине наслаждение для нашего зрения. Основой этих изумительных картин, которые можно наблюдать в бабочках, моли, в некоторых видов насекомых и в оперении павлинов, в перьях некоторых птиц, как попугаи, колибри и утки, и в которых проявляются имя всемогущего Аллаха "Аль-Сани "(Искуснейший из творцов, Владыка наивысшего искусства, Создающий нескончаемые, бесподобные и совершенные красоты Своим искусством), основаны на фотонных кристалловидных структур.

Фотонные структуры в морских обитателях

Недавние исследования, проведенные над морскими существами показали насколько удивительными в сложности структурами они обладают. Например, один из видов светочувствительных морских звезд называемые Ophiocoma wendtii использует фотонные элементы состоящие из кальцита, цель которых накапливать свет.

Такая же необычная структура проявляется в нано-структуре щитинок некоторых видов червей называемые полихетами. Двумерное гексагональное пространство, которое выглядят как экран, расположенное в каждой щетинке этих существ образуют природный фотонный кристалл. Такой порядок создает частичный фотонный эффект, который распределяет цвета в различных направлениях. В результате чего в этих морских существах образуется поразительные цвета.

Понятие "Нано" определяется как один из миллиарда физического размера. Например, один нанометр равен одной доле из миллиардной части метра; нанометр равен измерению, которые меньше всего, что поддается восприятию человека, как например размер двух или трех атомов расположенных рядом друг с другом. Идеальное строение фотонных кристаллов в природе подчеркивает исключительный порядок в размере нанометров.

Открытие фотонных структур наукой

По наблюдению ученых, фотонные кристаллы можно получить методом называемым "нанолитография" с использованием полупроводников. Было отмечено, что свет может быть захвачен в небольшом пространстве, с помощью неровностей образующихся в этих структурах, настолько тонких, как один в десятой степени длины волны света (30-50 нм). Эти фотонные кристаллы, обнаруженные в конце 1980-х годов, являются строением, по форме расположения соответствующим молекулам металлов или диэлектриков. Однако, в природе эти фотонные структуры существовали еще с кембрийского периода, то есть 500 млн лет назад. Ученые начали использовать фотонные структуры в области технологий только в 20 веке. Тем не менее, ученые которые совсем недавно начали использовать фотонные структуры, увидели, что птицы, насекомые, бабочки, морские звезды уже пользуются этим миллионы лет. Ученые предложили следующее объяснение о фотонных структурах используемые этими существами в природе в течение миллионов лет:

"Миллионы лет, прежде чем мы стали использовать световые волны с помощью искусственных устройств, биологические формы жизни использовали мельчайшие нано-строения, для того,чтобы создавать поразительный оптический эффект." (Dr. Peter Vukusic and Prof. J. Roy Sambles, Thin Layer Photonics, School of Physics, University of Exeter, England)

Разнообразие цветов в природе,творения Всемогущего Господа

Всемогущий Аллах создал идеальный порядок фотонных кристаллов настолько ничтожных в нашем восприятии размеров, как одна из миллиардной доли метра. Изумительная окраска и узоры живых существ, которые используют фотонныеструктуры,является один из примеров безграничного знания и искусства Всемогущего Аллаха. Эти существа обладают этими окрасками с момента их сотворения.

Сквозь галактик к звездам, от бесконечной темноты пространства до существ этой Земли, от порядка природных явлений, до порядка в строении человеческого тела и крыльев бабочки, каждая деталь во вселенной отчетливо показывает нам, явное существование Аллаха, Господа Миров, Который безупречно создал небо, Землю и все что между ними, через Свое всеохватывающее знание и искусство. В одном из аятов, наш Господь раскрывает Свое искусство и знание творения следующим образом:

Он — Аллах, творец, создатель, дарующий облик. Ему принадлежат самые прекрасные имена. Славят Его те, что на небесах и на земле, Он — великий, мудрый. (Сура 'аль-Хашр', 24)