Высококачественные микролинзы из кальциево-карбонатных структур

Изучив офиуру (еще ее называют змеехвосткой) вида Ophiocoma wendtii, тельце которой покрыто крошечными кристаллическими линзами из карбоната кальция, ученые смогли создать высококачественные микролинзы, состоящие из кальциево-карбонатных структур.

Многие живые существа «встраивают» минералы в свой организм столь совершенно, что образуются структуры с поразительными свойствами. Из смеси карбоната кальция (CaCO3) и органического вещества состоят морские раковины, кораллиты и шипы морских ежей, которые обитают в океанах. Офиура Ophiocoma wendtii использует минералы в биологических целях искуснее всех. Будучи родственницей морских звезд, она долго представляла загадку для биологов, поскольку обладала явной чувствительностью к свету, не имея при этом глаз. Затем, несколько лет спустя, ученые обнаружили, что тельце обитающего в рифах существа покрыто крошечными кристаллическими линзами из карбоната кальция, которые в совокупности образуют нечто вроде глаза.

Микролинзы, подобные этим, применяются в разнообразных технологических областях, где требуются оптические системы для осуществления измерений в масштабе меньше миллиметрового. Например, они используются в телекоммуникациях для проведения световых сигналов через пучки стекловолокна. Однако вплоть до сегодняшнего дня производить эти миниатюрные оптические линзы было весьма сложно. Теперь ученые из Института коллоидов и поверхностных явлений имени Макса Планка в сотрудничестве с коллегами из Университета Констанца (Германия) и партнерами из Южной Кореи разработали удивительно простую методику производства таких линз.

Ученые обнаружили, что в течение нескольких минут при комнатной температуре на поверхности раствора, насыщенного кальцием, образуются крошечные кальциево-карбонатные структуры, и что через один-два часа из этих структур формируется тонкая пленка. Добавив органический сурфактант, ученые получили ровные полусферы. Как сообщают исследователи, по сравнению с традиционной методикой, которая предполагает проведение многоступенчатой процедуры и требует стерильных условий, новый способ позволяет создавать микролинзы гораздо проще и дешевле.