Yeni Nesil Akıllı Sensörler

Bir grup araştırmacı esnek, renk değiştirebilen fotonik kristaller üretti. Isı, ışık, gerilme ya da diğer fiziksel ve kimyasal etkenlere maruz kaldıklarında renk değiştiren bu kristallerden çeşitli alanlarda sensör olarak faydalanılabilir.

Fotonik kristaller, boyutları nanometre (metrenin milyarda biri) ölçeğinde olan ve ışığın hareketlerini etkileyebilen kristallerdir. Araştırmacılar, fotonik kristalleri kelebekler ve tavuş kuşları gibi güzel renkleriyle insanları kendilerine hayran bırakan hayvanlardan esinlenerek geliştirmişler.

Kelebeklerin ve tavus kuşlarının kanatlarındaki muhteşem renklerin kaynağı boyalar ya da pigmentler değildir. Yapısal renkler olarak adlandırılan bu renkler, kanatların üzerine düşen ışığın kanatlardaki düzenli yapılarla etkileşerek girişim yapmasıyla ortaya çıkar. Kanatlardaki yapıların büyüklüğü, biçimi ve ışığın geliş açısı değiştikçe ortaya çıkan renkler de değişir.

Yapısal renkleri üreten kristallerin görüntüleri ve mikro ölçekteki yapıları

Araştırmacıların geliştirdiği fotonik kristaller de tıpkı kelebeklerin ve tavus kuşlarının kanatlarındaki gibi düzenli yapılara sahip. Kristallerin üzerine düşen ışık nanoyapılarla etkileşerek girişim yapıyor ve böylece ortaya yapısal renkler çıkıyor. Kristallerin en önemli özelliği ise esnek olmaları. Çeşitli fiziksel ve kimyasal etkenlere maruz kaldıklarında esniyorlar. Böylece nanometre ölçeğindeki yapıların büyüklüğü ve dolayısıyla ürettikleri yapısal renkler de değişiyor.

Dr. Izabela Jurewicz ve arkadaşları tarafından yapılan araştırma ile ilgili detaylı bilgiye Advanced Functional Materials’ta yayımlanan makaleden ulaşabilirsiniz.