11.08.2009

Фотонные кристаллы станут драгоценными камнями

Американская компания Lightsmyth Technologies объявила о начале выпуска бижутерии с "камнями" из фотонных кристаллов. Синтетические драгоценности переливаются всеми цветами радуги и очень похожи на настоящие бриллианты.

Украшения с фотонными кристаллами вместо природных драгоценных камней выглядят несколько неестественно, но сверкают так, что понравятся любому (фото с сайта telegraph.co.uk).
Украшения с фотонными кристаллами вместо природных драгоценных камней выглядят несколько неестественно, но сверкают так, что понравятся любому (фото с сайта telegraph.co.uk).

Одно из определений фотонного кристалла — материал, структура которого характеризуется периодическим изменением коэффициента преломления в одном или нескольких пространственных направлениях.

Примерами природного фотонного кристалла являются опал, кальцит, лабрадор. Так, благородный опал (химическая формула SiO2?nH2O) широко известен своей игрой цвета и подчас стоит очень дорого (до $5 тысяч за карат).

Искусственные фотонные кристаллы делают различными методами, чаще всего из обычного оксида кремния. Учёные пытаются создать фотонные кристаллы для самых разных нужд. Например, в оптоволоконных сетях для передачи света на большие расстояния, так как в некоторых из них свет практически не поглощается.

Томас Моссберг (Thomas Mossberg), директор Lightsmyth Technologies, много лет работает в этом же направлении. Однако ему впервые пришло в голову, как использовать обыкновенный кремнезём и технологии производства фотонных кристаллов для создания необычных и очень красивых "камней".

Используя метод фотолитографии (получение рисунка на тонкой плёнке материала), Моссберг вытравил на образцах будущих "бриллиантов" круглые, треугольные и шестиугольные фигуры, "вставляя" в один кристалл до 200 различных образцов рисунков.

Таким образом он добился эффекта огранки как у алмазов: каждая нанесённая на фотонный кристалл фигура отражает свет определённой длины волны и в определённом направлении. И "камень" играет всеми цветами радуги.

В опале роль таких фигур выполняют сферические частицы кремнезёма диаметром 150-450 нанометров, которые, в свою очередь, сложены мелкими глобулами диаметром 50-100 нанометров, расположенными концентрическими слоями или беспорядочно. Они образуют довольно упорядоченную упаковку (псевдокристаллическую структуру опала). Сферы действуют как трёхмерная дифракционная решётка, вызывая характерное рассеяние света — опалесценцию.

Пока в Lightsmyth Technologies более-менее массово создают украшения, сияние которых можно наблюдать лишь с одной стороны "камня". Однако в пределах нескольких недель планируется выпустить второе поколение драгоценностей, выполненных из прозрачных материалов — тогда игра света будет видна с обеих сторон фотонного кристалла.

Микрофотография, показывающая структуру опала (слева). Украшения из опала (справа) (фото University of Rochester и с сайта legacyjewelers.com).
Микрофотография, показывающая структуру опала (слева). Украшения из опала (справа) (фото University of Rochester и с сайта legacyjewelers.com).

Отметим, что хоть драгоценности и искусственные, стоить они будут не так уж и мало.

"Устройства и средства, используемые для создания качественных фотонных кристаллов, стоят миллионы долларов, к тому же сами кристаллы получить не так уж и просто", — говорит Моссберг.

В ближайших планах Lightsmyth Technologies использование в качестве сырья не оксида кремния, а сапфиров (они же корунды — Al2O3). Эти камни дороже, зато больше подходят для создания украшений по методике обработки фотонных кристаллов, благодаря привлекательному внешнему виду и некоторым физическим характеристикам.


Источники:

  1. MEMBRANA






Лабораторные бриллианты становятся популярнее

В Калининграде нашли янтарь весом более 3 кг

Муассанит: ярче бриллианта и крепче сапфира

На кувейтском острове нашли 3,6-тысячелетнюю ювелирную мастерскую

Сияющий опал: 10 удивительных фактов о самом красивом драгоценном минерале

Модный тренд 1950-х: ювелирные украшения, которые приклеивали к телу

Ювелирный этикет ношения колец: правила, которые необходимо соблюдать

Странные гигантские алмазы приоткрывают тайну состава Земли

Что хранится в королевской шкатулке?

Работу хабаровского ювелира приняли в постоянную экспозицию Эрмитажа

В Болгарии найден древний амулет из Китая



Rambler s Top100 Рейтинг@Mail.ru
© Карнаух Лидия Александровна, подборка материалов, оцифровка; Злыгостева Надежда Анатольевна, дизайн;
Злыгостев Алексей Сергеевич, разработка ПО 2008-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник: 'IzNedr.ru: Из недр Земли'