fizikai szemle 2007/4

fizikai szemle 2007/4

A BIOLÓGIAI EREDETÛ FOTONIKUS KRISTÁLYOK CSODÁI Márk Géza Isván, 1 Bálin Zsol, 2 Kerész Kriszián, 1 Véresy Zófia, 1 Biró László Péer 1 1 MTA Műszaki Fizikai és Anyagudományi Kuaóinéze 2 Magyar Természeudományi Múzeum A lepkék szárnyain ámulaba ejô színeke és minázaoka láhaunk. Számos lepke annál ravaszabb rükköke is csinál a fénnyel, minhogy egyszerûen megszínezi : a láhaószín árnyalaa és/vagy inenziása sô, akár a visszaver fény polarizációja is függhe a megvilágíás, illeve a megfigyelés irányáól. Ezek a fényjáékok evolúciós elôny bizosíanak a lepkéknek, ezér idesova 500 millióéve ökéleesíi ôke a Természe. Három fô biológiai célra használják fel a pillangók szárnyszíneike: opikai jeladásra, rejôzködésre és a hômérsékleük szabályozására. A lepkeszárnyak színe kéféle eredeû lehe: egyrész pigmen álal okozo szín, másrész úgyneveze szerkezei szín ez uóbbi színeke a szárnyak mikroszerkezeén lérejövô fényinerenferencia hozza lére. Az MTA Mûszaki Fizikai és Anyagudományi Kuaóinéze Nanoechnológia Fôoszályán nagyfelbonású mikroszkópiai módszerekkel (pászázó és ranszmissziós elekronmikroszkópia), ovábbá opikai spekroszkópiával anulmányozzuk a szárnypikkelyek mikroszerkezeé és opikai ulajdonságai. A munká az EU FP6 BioPho programjának ámogaásával végezzük, nemzeközi együmûködésben. Ebben a cikkben néhány szép példá muaunk be a ermésze e gazdag árházából. Megmuajuk, hogy az opikai spekrum fôbb jellegzeességei álalában egyszerû, inuiív fenomenologikus modellek segíségével is megérheôek. A ermészeôl ellese rükkök leheôvé eszik haékony és környezebará biomimeikus foonikus eszközök és anyagok lérehozásá, ilyenek lehenek öbbek közö színanyagok, kijelzôk, anireflexiós réegek. A foonikus krisályok Krisálynak az olyan fizikai rendszer nevezzük, amelynek jellemzô ulajdonságai érben periodikusan váloznak (azaz a ökélees krisály érbeli elolással önmagával fedésbe hozhaó). A hullám fogalom pedig valamilyen fizikai ulajdonság érben és idôben periodikus válozásá jeleni. Ha valamely krisály hullám kölcsönhaásnál a hullám hullámhossza a krisálybeli periódushossz nagyságrendjébe esik, akkor a krisály lényegesen befolyásolja a hullám szóródásá: a szórás erôeljesen irány- és hullámhosszfüggô lesz. Bizonyos hullámhosszú sugárzás szabadon áhaol a krisályon, de lesznek olyan hullámhosszarományok is ezeke a arományoka nevezzük ilo sávnak amelyekbe esô hullámok nem haladnak á a krisályon, hanem visszaverôdnek. Ez a jelensége muajuk be az 1. ábrán, egydimenziós modell segíségével. A feni álalános kijelenések függelenek a méreskáláól: Aomokból, molekulákból álló krisályok eseén a rácsperiodiciás a 0,1 10 nm nagyságrendbe esik. Ha ilyen hullámhosszú röngen- (vagy neuron-) hullámo bocsáunk a krisályra, fellép a röngen- (neuron-) diffrakciójelensége: a krisály csak bizonyos, jól meghaározo irányokba szórja a hullámoka. Ezek a érbeli irányok a krisály, illeve a sugár ulajdonságaiól függenek ezen alapul a röngen-, illeve neurondiffrakció jelensége. A röngendiffrakció már öbb min 100 éve alkalmazzák az anyagszerkeze vizsgálaára. A krisályoka felépíô aomok elekronjai maguk is szóródnak a krisályrácson, ez alakíja ki az ado anyag elekron 1. ábra. Hullámcsomag szóródása egydimenziós, 10 periódusból állókrisályon. A bal oldali ábrasor eseén a hullámcsomag energiája a megengede sávba (a hullámcsomag áhalad a krisályon), a jobb oldali ábrasor eseén a ilo sávba esik (a hullámcsomag visszaverôdik). A vízszines engelyen az x pozíció, a függôleges engelyen a hullám inenziása láhaó, a idô fönrôl lefelé nô. inenziás inenziás inenziás inenziás inenziás helykoordináa 0 > 1 0 > 2 1 > 3 2 > 4 3 helykoordináa 0 > 1 0 > 2 1 > 3 2 > 4 3 116 FIZIKAI SZEMLE 2007 / 4

sávszerkeze é. A vezeôk és félvezeôk sávszerkezeének célirányos kihasználása ee leheôvé az elmúl 50 évben az elekronika és a számíásechnika láványos fejlôdésé. A hanghullámok hullámhossza 0,1 1 m körüli. Ilyen skálán periodikus szerkezeeke régóa alkalmaznak az épíészeben hangszigeelésre és visszhangmenesíésre. A biológiai kuaások szerin a halrajok is gyakran krisályos formába szervezôdnek és ez meghaározza az akuszikus hullámok szóródásá a halrajon ez minden bizonynyal növeli a halak úlélési esélyé. Ha a krisály periodiciása a 100 nm 1 µm nagyságrendbe esik, ez a láhaófény arományában (ovábbá a közeli ulraibolya- és infravörös-arományban) okoz diffrakciós jelenségeke. A fénydiffrakció okozó krisályok az úgyneveze foonikus krisályok olyan fizikai rendszerek, amelyekben érben periodikusan válozik a örésmuaó. Húsz évvel ezelô Eli Yablonovich [1] állío elô elsôkén olyan szerkezee, amelynek ilo sávja vol az elekromágneses hullámok bizonyos hullámhosszarományában. 6 mm ámérôjû furaok háromdimenziós, periodikus rendszeré fúra egy eflonömbbe, és mérésekkel igazola az elmélei számíásoka, miszerin ennek a rendszernek a 13 16 GHz frekvenciaarományban (mikrohullám) ilo sávja van. A késôbbiekben liográfiás módszerek segíségével a láhaófény arományában mûködô foonikus krisályoka is lére udak hozni. A mikroelekronikai iparban a csipek elôállíására alkalmazo liográfiás eljárások nagy ponossággal már 10 nm ponossággal, gyorsan és olcsón képesek lérehozni a öbb millió alkarészbôl állóinegrál áramköröke [2], de csak kédimenziós (egy síkban elhelyezkedô) szerkezeek elôállíására alkalmasak. Háromdimenziós foonikus krisályoka jelenleg csak laboraóriumban, nehézkes eljárásokkal lehe készíeni. A ermésze öbb százmillióéve hoz lére szubmikronos, illeve nanoméreû skálán rendeze háromdimenziós szerkezeeke minden élôlény ilyen rendszer. Foonikus krisályszerkezeek is lérejöek az evolúciósorán, ezek adják a lepkeszárnyak srukurális színei. A lepkeszárnyak srukurális színei Az élôlények színei [3] kéféle fô módon kelekeznek. A pigmenszíneke fesékanyagok (pigmenek) hozzák lére, ezek olyan anyagok, amelyeknek a fényelnyelése, illeve visszaverése hullámhosszfüggô kémiai, elekronszerkezei okból. A szerkezei (srukurális) színeke [4] olyan biológiai szerkezeek hozzák 2. ábra. Az irideszcencia jelensége Morpho lepkén. Ahogyan válozajuk a megvilágíás irányá, a szárny más-más részein lájuk a fémes kék szín (az ábrán világos szürke), a szárny öbbi része söébarna (az ábrán söészürke). A szárny és a lepkeû árnyékának iránya muaja a megvilágíás irányá. 3. ábra. A közeg okoza színválozás jelensége. Ha alkohol cseppenünk a Morpho lepke szárnyára, az eredeileg kék szín (az ábrán világos szürke) zöldre (az ábrán söészürke) válozik. (Az alkohol elpárolgása uán majd visszaáll az eredei szín.) lére, amelyeknél a örésmuaószubmikronos skálán válozik. Szerkezei színeke növényeken és állaokon egyarán megfigyelheünk, de a szerkezei színek legszebb és leggazdagabb árházá az ízellábúak, elsôsorban a bogarak és a lepkék adják. Ha ránézünk egy lepkeszárnyra, hogyan állapíhajuk meg, hogy pigmenszín, vagy szerkezei szín láunk? Ké fonos alapjelenség segí ez eldöneni: az irideszcencia és a közegôl függô színválozás jelensége ezekre példáka a 2. és 3. ábrán muaunk be. Az irideszcencia az jeleni, hogy a szóban forgó es színének árnyalaa vagy inenziása erôsen függ a megvilágíás, illeve a megfigyelés irányáól a felüle gyakran fémes haás kel. A régebbi korok ermészebúvárai valóban úgy vélék, hogy a lepkeszárny fémes színé fémréeg jelenlée okozza, és csak az 1920-as években jöek rá arra még fénymikroszkópos megfigyelések segíségével, hogy ez a jelensége különleges inerferencia hozza lére. Természeesen már egy egyszerû vékonyréeg például olajfilm a víz eején színe is függ a megvilágíás és megfigyelés irányáól, de az a különleges jelensége, hogy a szín árnyalaa nem, de inenziása függ az irányól, csak háromdimenziós foonikus krisályszerkezeel lehe lérehozni. A 2. ábrán egy Morpho lepkén muajuk be az irideszcencia jelenségé. Miközben a pillangórepül, folyamaosan válozik a szárny síkjának iránya a napsugárzás és a megfigyelô irányához képes, ezér a repülô Morpho lepke messzirôl egy villogókék ponkén láhaó ahhoz hasonlóan, min ahogy a rögzíe helyen állómegfigyelô villogás érzékel, mikor a rendôrauóeején forog a kék lámpa ükre. A közegôl függô színválozás jelenségé a 3. ábrán muajuk be. A lepkeszárny pikkelye egy kiinbôl felépülô háromdimenziós szerkeze, amelye levegô öl ki. A ké anyag, a kiin és a levegô örésmuaójának elérése (1,56 és 1) hozza lére a foonikus krisályszerkezee. Ha azonban a kiinszerkezee kiölô levegô valamilyen más örésmuaójú anyaggal a 3. ábrán alkohollal helyeesíjük, akkor megválozik MÁRK G.I., BÁLINT ZS., KERTÉSZ K., VÉRTESY Z., BIRÓ L.P.: A BIOLÓGIAI EREDETŰ FOTONIKUS KRISTÁLYOK CSODÁI 117

4. ábra. Az Albulina meallica lepke szárnyának pikkelyszerkezee SEM-képen. Jól megfigyelheôek a hosszirányú gerincek a pikkelyeken. a szárny színe. Ez a válozás reverzibilis: ha a kiölô anyag elávozik a szerkezebôl, ismé visszaér az eredei szín. Ha egyre növekvô nagyíással anulmányozzuk a lepkeszárnya, fokozaosan felfedezzük bonyolul szerkezeé. Az még fénymikroszkóppal is jól láhaó, hogy a szárnymembrán aprópikkelyek boríják, de a pikkelyek mikroszerkezee már csak elekronmikroszkóppal anulmányozhaó. Inézeünkben kéféle elekronmikroszkópiai echniká alkalmazunk: a pászázó elekronmikroszkópiá (SEM) és a ranszmissziós elekronmikroszkópiá (TEM): a SEM segíségével a mina felülee, a TEM segíségével a kereszmeszee vizsgálhaó. A 4. ábrán Albulina meallica lepke szárnypikkelyei láhajuk, SEM-képen. Megfigyelhejük, hogy a pikkelyek szélessége körülbelül 50 µm, a hosszúsága pedig 100 150 µm. A pikkelyeken szabályos, hosszirányú gerinceke láunk, a gerincek közö pedig valamilyen még kisebb skálájú szerkeze sejlik fel, de ez a szerkeze még nem ismerheô fel ebben a nagyíásban. Növeljük há ovább a nagyíás! Az 5., 6. és 7. ábrák SEM-képein már jól láhaó, hogy a gerinceke kereszbordák köik össze. A gerincek és a kereszbordák ablakoka alkonak, az ablakokon kereszül beleláunk a pikkely belsejébe, és o egy szabályalan lyukrendszer ûnik fel. Az 5., 6. és 7. ábrák kereszmeszei TEM-képei megmuaják, hogy mikron nagyságrendbe esô vasagságú háromdimenziós szerkezerôl van szó megaláluk ehá a háromdimenziós foonikus krisály a lepkeszárnyon! Ez a háromdimenziós, a pikkelyeke kiölô szivacsos szerkezee angolul gyakran pepper-po (borsszóró) szerkezenek nevezik, mer a borsszóró fedelén ehhez hasonlóan kinézô lyukrendszer van. Egy gyors pillanás az ábrák skálájára meggyôz minke, hogy a szerkeze periódushossza a néhány 100 nm arományba, ehá a láhaófény hullámhosszának nagyságrendjébe esik! Min korábban emlíeük, a szárnypikkely kiinbôl áll. A kiin egy összee cukor (poliszacharid), amely az ízellábúak külsô vázának (exoskeleon) legfonosabb épíôanyaga. A kiin önmagában színelen és a örésmuaója n = 1,56. A láhaószín kialakulásához azonban álalában pigmen jelenléére is szükség van a pikkelyben, a söébarna pigmen (melanin) vagy a pikkely alján (a pikkelynek a szárny membrán felôli oldalán), vagy granulák formájában a pikkely érfogaában eloszlava helyezkedik el. A szín a foonikus krisályszerkeze és a melanin összjáéka alakíja ki: a beesô fehér fénynek a foonikus krisály ilo sávjába esô komponensei a foonikus krisály visszaveri (ld. 1. ábra), a öbbi áereszi. Az áeresze fény azuán a pigmenben elnyelôdik. Ez a ponosabb magyarázaa a 2. ábrán láhaóirideszcenciajelenségnek: azoknak a megvilágíási irányoknak az eseén, amelyeknél a foonikus krisály visszaveri a kék fény, ez a kék fény lájuk, a öbbi megvilágíási irány eseén a foonikus krisály álászó, ezér csak a melanin söébarna színé lájuk. A lepkeszárnyak csodás rükkjei Ebben a részben ké lepké vizsgálunk meg kicsi részleesebben. A címlapon bemuajuk a ké lepke Cyanophrys remus és Albulina meallica szárnyá- 5. ábra. A Cyanophrys remus lepke felsô szárnyoldalának egy pikkelyén láhaómikroszerkeze. a) SEM-kép felülnéze, b) TEMkép kereszmesze. Az a) ábra jobb felsô sarkában a SEM-kép kédimenziós Fourier-eljesíményspekruma láhaó. A b) ábra bal alsósarkában kinagyíva láhaóa pikkely kiölô szabályos szivacsos szerkeze. a) b) ablakok 5 mm 118 FIZIKAI SZEMLE 2007 / 4

felsõ alsó a) b) 7. ábra. Az Albulina meallica lepke felsô- és alsószárnyoldala egy-egy pikkelyének mikroszerkezee. Bal oldalon SEM-képek, jobb oldalon TEM-képek. 6. ábra. A Cyanophrys remus lepke alsószárnyoldala egy pikkelyének mikroszerkezee. a) SEM-kép, b) TEM-kép. nak felsô és alsóoldalá. A pillangók pihenés közben álalában összezárják a ké szárnyuka, így ilyenkor a szárny alsóoldala válik láhaóvá. Ezér a szárny alsó oldala álalában a rejôzködés szolgálja: a pihenô lepke színével és minázaával belesimul élôhelye környezeébe. Ez magyarázza a Cyanophrys remus alsószárnyoldalának ma zöld színé így válik észreveheelenné a zöld növényi háéren. Az Albulina meallica viszon harmaos környezeben él ezér ezüsös zöld a szárnyának alsóoldala. A szárny felsô oldala öbbnyire jeladás céljára szolgál: mikor a pillangókiárja a szárnyá, láhaóvá válnak a felsô oldal fényes színei. Foonikus monokrisály és polikrisály a Cyanophrys remus szárnyának ké oldala Az 5. ábrán a lepke szárnyának felsô oldaláról ve pikkely felülnézei (SEM) és kereszmeszei (TEM) képé lájuk. A SEM-képen a gerincek és kereszbordák közöi ablakokban jól láhaó a pikkely esé kiölô lyukacsos szerkeze legfelsô réege. Ahogyan a TEM-képen és különösen a kinagyío kis képen megfigyelhejük, a pikkely háromdimenziós szivacsszerû szerkeze öli ki, mégpedig eljes egészében, ehá nemcsak az ablakokon kereszül láhaórészben, hanem a gerincek ala is. Habár az ablakok közi fal -réeg a pászázóelekronmikroszkóp számára nem áláhaó, a fény könnyedén áhaol ezen a körülbelül 100 nm vasag réegen, úgyhogy a fényszórás kialakíásában a eljes, a pikkely kiölô háromdimenziós foonikus krisályszerkeze rész vesz. Közelebbrôl megnézve az 5.a ábrá láhajuk, hogy a lyukak nem eljesen vélelenszerû módon helyezkednek el, de nem is eljesen rendezeen. Olyan a kép, minha vélelenszerûen perurbál háromszögrácso lánánk. Kiválaszounk egy lyuka egy ablak közepe áján, és a legközelebbi szomszédok irányába egyeneseke rajzolunk ezek a fekee szakaszok az 5.a ábrán. Ha a fekee szakaszoka meghosszabbíjuk úgy, hogy a öbbi ablakon is kereszülhaladjanak ezek a szaggao fehér egyenesek akkor észrevehejük, hogy a öbbi ablakban is jóközelíéssel meszik ezek az egyenesek a lyukaka. Ez arra enged kövekezeni, hogy hosszúávú azaz öbb ablakra kierjedô rend van jelen a szivacsos szerkezeben. Feléelezésünk ellenôrzésére kiszámíouk a SEMkép kédimenziós Fourier-eljesíményspekrumá, ez láhaóaz 5.a ábrán a jobb felsô sarokban. A Fourierképen a középpon közelében megfigyelheô alakza amely a gerincek és kereszbordák hálózaának felel meg szabályszerûen (bár kissé elmosódoan) megismélôdik egy haszög ha csúcsponjában. Ez igazolja, hogy a lyukak valóban az egész képre kierjedô háromszögrácso alkonak. Ez a valójában az egész pikkelyre kierjedô foonikus monokrisály hozza lére a felsô szárnyfél fémes kék színé, min az számíógépes szimulációval is igazoluk [5]. A lepke szárnyának alsóoldala ma zöld színû. Az irideszcencia eljes hiánya mia arra gondolnánk, hogy valamilyen fesékanyag, pigmen hozza lére MÁRK G.I., BÁLINT ZS., KERTÉSZ K., VÉRTESY Z., BIRÓ L.P.: A BIOLÓGIAI EREDETŰ FOTONIKUS KRISTÁLYOK CSODÁI 119

ez a szín. A mikroszkópos képek (lásd 6. ábra) viszon az muaják, hogy az alsóoldal szárnypikkelyein is láhaóa szivacsszerû mikroszerkeze! Megfigyelhejük mind a SEM-, mind a TEM-képen, hogy ez a mikroszerkeze nem folyonos, hanem 5 10 µm ámérôjû granuláka alko, és ezen szemcsék különbözô, vélelenszerû irányíoságúak. Részlees vizsgálaok [5] segíségével kimuauk, hogy a szemcsék FCC krisályszerkezeû háromdimenziós lyukrácso aralmaznak. Mindegyik szemcse más-más irányíoságú, ezér ado megvilágíási és megfigyelési iránynál más-más színû (kék, zöld, vagy sárga) de a szemcsék együes haásakén homogén zöld szín lá az emberi szem. Valamilyen más megvilágíási, illeve megfigyelési iránynál az egyes szemcsék színe ugyan megválozik, ám az összes szemcse együesen megin csak homogén zöld szín ad. Tehá a Cyanophrys remus lepke alsószárnyoldala végül is a megvilágíás és a megfigyelés irányáól függelenül ma zöldnek lászik. A mikroszkópos képekbôl származao modellszerkezeekre a Maxwell-egyenleekbôl kiindulva belga kollégáink (Jean-Pol Vigneron, Universié Nore-Damede-la-Paix, Namur) segíségével kiszámoluk az elmélei opikai spekrumoka a pillangószárny mindké oldalára, ezek jól egyeznek a mér spekrumokkal. Arövidávú rend szerepe az Albulina meallica szárnyának ké oldala A 7. ábra ennek a Himalájában élô lepke szárnyának (hím példány) a felsô, illeve alsóoldali SEM- és TEM-képei muaja. A SEM-képen a gerincek és a kereszbordák alkoa ablakokon kereszül láhaóa pikkelyek érfogaá kiölô lyukrendszer felsô réege. A TEM-képek anúsága szerin a pikkelyeke réeges szerkeze öli ki, a réegek közö háromdimenziós szivacsos srukúrá láunk. Ennek a pillangónak min a címlapon lájuk a felsô oldala kék, az alsóoldala pedig ezüsös zöld. Ám, ha szabad szemmel megnézzük a 6. ábrán a ké oldal mikroszkópos képei, nem fedezünk föl szembeszökô elérés közük. Mi okozza há a színek elérésé? Ennek kideríésére mindké oldal SEM-képeibôl kiszámíouk az úgyneveze radiális eloszlásfüggvény (RDF) ezeke ábrázoluk a 8. ábrán. A radiális eloszlásfüggvény az adja meg, hogy ha a középponban van egy lyuk, akkor milyen valószínûséggel alálunk ôle r ávolságban egy másik lyuka. Ez a függvény gyakran használják amorf anyagok és folyadékok elmélei és kísérlei vizsgálaánál, csak o az aomokra vonakozóradiális eloszlásfüggvény anulmányozzák. Az RDF(r ) függvényben mindké szárnyoldal eseén egy elsôszomszédcsúcso láunk, a másod- és harmadszomszédcsúcsok lényegesen alacsonyabbak és laposabbak. Ez az jeleni, hogy az elsô szomszédok még viszonylag rendezeek, de a második és harmadik szomszédok már sokkal kevésbé. Az RDF-függvények ermészeesen 1-hez konvergálnak, hiszen nagyobb ávolságban már eljesen megszûnik a korrelációa lyukak helye közö. Azaz a RDF (1/nm ) 2 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 100 200 300 400 500 600 r (nm) 8. ábra. Az Albulina meallica lepke szárnyán alálhaószivacsos szerkezebôl számol radiális eloszlásfüggvények a felsô oldalra (folyonos vonal) és az alsóoldalra (szaggao vonal). szerkezeben nincs hosszúávú rend ellenében az elôzô részben elemze Cyanophrys remus lepke eseével, de rövidávú rend azér jelen van. Fordísuk figyelmünke mos az elsôszomszédcsúcsokra! A felsô oldalon az elsôszomszédcsúcs r 1 = 206 nm sugárnál alálhaó, az alsó oldalon r 1 = 260 nm sugárnál, ovábbá a felsô oldali RDF-csúcs lényegesen magasabb és keskenyebb, min az alsóoldal eseén. Egyszerû Bragg-reflexióközelíésben maradva az mondhajuk, hogy az elsô szomszédok helye haározza meg dönôen a szín és λ d =2n eff r 1, ahol n eff a szerkeze álagos örésmuaója, r 1 az elsôszomszédhéj sugara, λ d pedig a domináns hullámhossz. (Az álagos örésmuaó a szerkezenek a mikroszkópi képekbôl megállapíhaókiölöségi ényezôje ismereében a kiin és a levegô örésmuaójából számolhajuk ki, ebbôl n eff = 1,1.) Ebbôl az egyszerû számolásból a felsô oldalra λ d = 453 nm, az alsóoldalra λ d = 572 nm adódik, ami egy liláskék és egy sárgászöld szín jó egyezésben a mér spekrummal. Minél magasabb és élesebb az elsôszomszédcsúcs az RDF-függvényben, annál iszább a szín. Ez magyarázza, hogy a felsô oldalon isza kék szín, az alsóoldalon viszon ezüsös zöld szín láunk. Összefoglalás A Természeôl ellese anyagok és szerkezeek leheôvé eszik biomimeikus, illeve bioinspirál anyagok és echnológiák kifejleszésé. A ermészeben alálhaómegoldások álalában mulifunkciósak (a lepke szárnya például nemcsak egy opikai eszköz, hanem repülésre is szolgál!), energia- és anyaghaékonyak. Az evolúció500 millióév ala a foonikus szerkezeek óriási gazdagságá hoza lére a pillangók szárnyán csak ké, kis örésmuaó-különbségû anyag, a kiin és a levegô felhasználásával. Habár a mai echnológiával a háromdimenziós foonikus krisályok nehezen megvalósíhaóak, a lepkékôl meganulhauk, hogy nem szükséges ökélees hosszúávú rend a ilo sáv lérejöéhez. Láuk az is, hogy rendezelen szerkezeekkel nemcsak fémes, hanem ma színek is lérehozhaók ez leheôsége erem környezebará 120 FIZIKAI SZEMLE 2007 / 4

(nehézféme nem aralmazó) fesékek, valamin napfényben is jól láhaó kijelzôk lérehozására. A biológiai eredeûfoonikus krisályokkal kapcsolaos kuaásaink részlees ismereése, alkalmazási példák és hivakozások a www.nanoechnology.hu honlapunkon alálhaóak. Irodalom 1. Eli Yablonovich, Phoonic Crysals: Semiconducors of Ligh. Scienific American (2001/12) 47 2. Gyulai József, Az emberiség úja a nanovilág felé. Mindenudás Egyeeme (2003), hp://www.nanoechnology.hu/magyarul/ Mindenudas/Mindenudas%20Egyeeme.hm 3. Rajkovis Zsuzsanna, Illy Judi, Az élô ermésze színei. Fizikai Szemle 51/3 (2001) 76 4. Biró László Péer, Nanovilág: a szén nanocsôôl a kék lepkeszárnyig. Fizikai Szemle 53/11 (2003) 385 5. K. Kerész e al, Gleaming and dull surface exures from phoonic-crysal-ype nanosrucures in he buerfly Cyanophrys remus. Physical ReviewE74 (2006) 021922 6. Bálin Zsol, Biró László Péer, A lepkék színeválozása. Természe Világa 135/7 (2004) 310 121