Ученые нашли в Австралии птиц с крыльями темнее ночи - «Наука»

© Ed ScholesСамец и самка чудной райской птицы

МОСКВА, 9 янв – Новости Дня. Некоторые виды райских птиц обладают уникальным "нанотехнологичным" оперением, которое поглощает 99,95% света и выглядит более черным, чем любой другой природный темный материал на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Физики: жуки-скарабеи помогут ускорить интернет в несколько раз"Вертикальные бородочки и крючки на черных перьях райских птиц выстроены таким образом, что они создают очень глубокие и искривленные полости, откуда свет не может выбраться. Что интересно, подобные перья присутствуют только рядом с яркими пятнами других цветов. Это говорит о том, что самцы райских птиц используют их для привлечения внимания самок – "угольный" черный обманывает их глаза и делает эти цветные пятна блестящими и яркими", — пишут Ричард Прум (Richard Prum) из Йельского университета и его коллеги.

В последние годы ученые активно создают и изучают свойства так называемых метаматериалов – искусственных структур из множества отдельных кусочков или наночастиц, способных необычным образом взаимодействовать со светом или другими формами электромагнитного излучения.

Метаматериалы, как сегодня считают физики, станут основой сверхбыстрых световых компьютеров будущего и других футуристичных гаджетов.
Строго говоря, метаматериалы не являются изобретением человека – похожие на них кристаллы и структуры встречаются на крыльях многих бабочек "металлической" окраски, на панцирях многих других насекомых, крыльях птиц и даже в знаменитых синих складках на мордах павианов-мандрилов.

Прум и его коллеги добавили в число подобных "нанотехнологичных" живых существ сразу несколько видов райских птиц, обитающих в лесах Австралии и Новой Гвинеи, изучив структуру и физические свойства их оперения.

Ученые: камуфляж хамелеонов построен на базе фотонных нанотехнологий

Как правило, в популяциях этих птиц самцов гораздо больше, чем самок, что вынуждает их постоянно конкурировать за внимание представительниц слабого пола. Ключевую роль в этих ухаживаниях играют их перья, складывающиеся в очень красивые узоры в то время, когда ухажер исполняет свой танец перед своей будущей избранницей.

Изучая черные перья этих птиц, окружающие эти яркие пятна, ученые обратили внимание на то, что они не бледнеют и не становятся серебряными или серыми при отделении от всего остального оперения, ка это происходит с перьевым покровом обычных ворон, их австралийских "кузин" и многих других птиц.

© McCoy et al./Nature Communications 2018Черное перо птицы из рода врановых (слева), и райской птицы (справа)Черное перо птицы из рода врановых (слева), и райской птицы (справа)

Заинтересовавшись этой аномалией, ученые просветили перья при помощи сканирующего электронного микроскопа и ускорителя частиц, пытаясь понять, присутствует ли некий аналог метаматериалов внутри них, а также измерив их отражательную способность.

К большому удивлению ученых, перья райских птиц могут посоперничать в способности поглощать свет с самыми черными искусственными материалами, которые были созданы в последние годы из нанотрубок и прочих наночастиц для покрытия светочувствительных матриц телескопов, камер и камуфляжных систем. По текущим оценкам Прума и его коллег, перья райских птиц поглощают примерно 99,95% света, что чуть меньше, чем у Vantablack (99,965%), самого черного материала на Земле.

Физики создали окна, способные избирательно поглощать тепло и свет

Подобный природный наноматериал работает благодаря тому, что бородочки и крючки в перьях райских птиц имеют необычную форму, похожую на высушенные дубовые листья, и наклонены по отношению к бородкам, "ветвям" пера, под определенным углом. В результате этого внутри пера возникают особые области пустоты, куда свет может проникнуть, но не может выбраться.

Что интересно, эволюция в данном случае решила "сэкономить" и сделала лишь верхнюю часть перьев райских птиц абсолютно черной. Если срезать кончики их бородок и удалить крючки и бородочки особой формы, то перо потеряет свой угольно черный цвет и станет еще более бесцветным, чем обычные черные перья.

Как полагают ученые, копии подобных структур могут стать достойными конкурентами для уже существующих "абсолютно черных" наноматериалов, что может уменьшить их стоимость и расширить их применение в быту и промышленности.