1
00:00:12,163 --> 00:00:16,245
Прежде всего, цвет не существует
в окружающем мире,

2
00:00:17,266 --> 00:00:20,394
он существует только в сознании
живых существ с глазами.

3
00:00:20,426 --> 00:00:22,114
И мы всё ещё не до конца понимаем,

4
00:00:22,114 --> 00:00:24,664
как формируются наши образы мира.

5
00:00:25,004 --> 00:00:26,864
Но для природы это несущественно.

6
00:00:26,864 --> 00:00:29,041
Природе не нужно понимать,
как всё устроено,

7
00:00:29,041 --> 00:00:33,732
она просто изобретает всё методом
проб и ошибок, случайных мутаций.

8
00:00:35,379 --> 00:00:38,488
Сейчас я хочу рассказать,
как я обнаружил эти два факта

9
00:00:38,598 --> 00:00:41,550
и как они привели меня к науке,
которая называется биомиметика,

10
00:00:41,550 --> 00:00:43,550
которая учится у природы

11
00:00:44,020 --> 00:00:48,112
и черпает из неё вдохновение
для создания наших коммерческих продуктов.

12
00:00:48,512 --> 00:00:50,956
Всё это началось около 20 лет назад

13
00:00:50,956 --> 00:00:55,751
с изучения группы существ под названием
ракушковые ракообразные или остракоды.

14
00:00:57,783 --> 00:01:00,835
Это неприметные живые существа
размером с семечко помидора,

15
00:01:00,835 --> 00:01:04,158
не очень изученные, но весьма
распространённые в водах Австралии.

16
00:01:04,340 --> 00:01:08,168
Они хорошо известны своей способностью
производить биолюминесцентный свет.

17
00:01:08,261 --> 00:01:11,277
Они светятся в темноте
без света, который можно отражать,

18
00:01:11,277 --> 00:01:14,052
и вы можете обнаружить их
ночью на пляжах возле Сиднея,

19
00:01:14,462 --> 00:01:16,392
как видно на этом фото.

20
00:01:16,753 --> 00:01:18,234
Это было хорошо известно,

21
00:01:18,238 --> 00:01:22,413
но, как я часто говорю, моё исследование
началось со вспышки зелёного света,

22
00:01:23,154 --> 00:01:25,397
зелёного или синего, и это именно так.

23
00:01:26,257 --> 00:01:30,553
Когда я наблюдал под микроскопом
некоторых сохранившихся остракод,

24
00:01:30,553 --> 00:01:34,028
я их передвигал и обнаружил
вспышки голубого и зелёного свечения.

25
00:01:34,034 --> 00:01:37,672
Это раньше не было известно об остракодах,
и я подумал: «Что происходит?»

26
00:01:38,240 --> 00:01:42,606
Также, когда я снимал этих животных
во время размножения на видео,

27
00:01:42,606 --> 00:01:45,440
они использовали радужные вспышки света

28
00:01:45,443 --> 00:01:47,843
в ритуале ухаживания,
чтобы привлечь друг друга.

29
00:01:49,693 --> 00:01:53,699
Тогда я решил поместить несколько
остракод под электронный микроскоп,

30
00:01:53,704 --> 00:01:55,139
чтобы понять, что происходит.

31
00:01:55,141 --> 00:01:59,134
Здесь вы можете увидеть
изображения дифракционной решётки

32
00:01:59,134 --> 00:02:00,525
на поверхности ворсинок,

33
00:02:00,534 --> 00:02:03,465
которые разделяют белый свет
на составляющие его цвета.

34
00:02:04,524 --> 00:02:08,317
Дифракционные решётки хорошо
известны в физике и коммерции.

35
00:02:08,317 --> 00:02:10,726
Они широко используются в технике.

36
00:02:10,906 --> 00:02:13,706
Но они были неизвестны у остракод
или вообще живых существ.

37
00:02:15,116 --> 00:02:17,033
Интересным оказалось то,

38
00:02:17,038 --> 00:02:19,817
что раз они использовались
в ритуале ухаживания,

39
00:02:19,825 --> 00:02:21,085
у них было назначение.

40
00:02:21,184 --> 00:02:23,998
И они эволюционировали,
чтобы стать очень эффективными.

41
00:02:23,998 --> 00:02:27,168
Природа работала над ними миллионы лет,

42
00:02:27,168 --> 00:02:30,286
настраивая их так, чтобы они
оптимально выполняли свою работу.

43
00:02:30,524 --> 00:02:32,391
Когда я понял, что должен искать,

44
00:02:32,391 --> 00:02:35,427
я подумал: «Где ещё в природе
бывают дифракционные решётки?»

45
00:02:35,432 --> 00:02:37,148
Я перебрал все виды живых существ

46
00:02:37,151 --> 00:02:38,992
и обнаружил их в ряде случаев

47
00:02:38,997 --> 00:02:40,992
у червей, как вы можете видеть здесь,

48
00:02:41,001 --> 00:02:45,169
а также, в данном случае,
на клешнях рака-прыгуна.

49
00:02:45,589 --> 00:02:48,911
Можно увидеть, как меняется цвет
при изменении направления.

50
00:02:49,124 --> 00:02:51,595
Это очень яркие, металлические цвета,

51
00:02:51,595 --> 00:02:54,775
которые также можно наблюдать,
например, у колибри и жуков.

52
00:02:56,174 --> 00:02:59,359
Это физические структуры,
такие же как кости.

53
00:02:59,380 --> 00:03:02,470
Тогда я подумал: «Интересно,
происходит ли это и у ископаемых?»

54
00:03:02,540 --> 00:03:03,910
И это оказалось именно так.

55
00:03:03,910 --> 00:03:05,432
Мы начали изучать ископаемых.

56
00:03:05,432 --> 00:03:09,364
Я обнаружил их у жуков
возрастом в 45 миллионов лет,

57
00:03:09,364 --> 00:03:12,186
которые были найдены в скалах
и выглядели как живые жуки,

58
00:03:12,186 --> 00:03:14,246
сверкающие всеми металлическими цветами;

59
00:03:14,246 --> 00:03:17,725
в аммонитах возрастом в 85 миллионов лет,
как можно увидеть здесь.

60
00:03:18,455 --> 00:03:20,503
Здесь также видно, как отражается свет

61
00:03:20,503 --> 00:03:22,633
в этом рефлекторе от различных слоёв.

62
00:03:22,633 --> 00:03:26,490
Размер этих слоёв составляет
примерно одну сотую толщины волоса,

63
00:03:26,490 --> 00:03:29,980
реально равный крошечным наноструктурам.

64
00:03:30,650 --> 00:03:33,641
Самыми древними были ископаемые
горной фармации Сланцы Бёрджес

65
00:03:33,641 --> 00:03:36,771
возрастом в 508 миллионов лет
из Кембрийского периода.

66
00:03:37,611 --> 00:03:41,652
Это заставило меня задуматься: «Можно
проследить цвет так далеко в прошлое,

67
00:03:41,886 --> 00:03:44,027
но как далеко мы можем зайти?

68
00:03:44,097 --> 00:03:46,557
Когда впервые появился цвет на Земле?»

69
00:03:46,647 --> 00:03:50,225
Это привело меня к поиску
самого первого в природе глаза.

70
00:03:51,258 --> 00:03:55,126
Оказалось, что самым первым
был глаз у трилобита,

71
00:03:55,126 --> 00:03:56,521
вы можете видеть его здесь.

72
00:03:56,521 --> 00:03:59,428
Вы можете, например,
увидеть складку на одном из глаз,

73
00:03:59,428 --> 00:04:01,006
действительно хороших глаз,

74
00:04:01,014 --> 00:04:03,594
они могли создавать изображение
так же, как мы сегодня.

75
00:04:03,594 --> 00:04:07,114
Но это существо жило
521 миллион лет назад.

76
00:04:08,945 --> 00:04:12,588
До этого зрения не существовало,
поэтому цвет не имел значения.

77
00:04:13,091 --> 00:04:16,369
На самом деле не было такой вещи
как цвет, только длины волн света.

78
00:04:16,396 --> 00:04:18,878
Я рассматривал животных,
существовавших в то время.

79
00:04:18,878 --> 00:04:21,946
Трилобит действительно состоял
из очень твёрдых, крепких частей

80
00:04:21,946 --> 00:04:24,376
и вёл вполне современный образ жизни.

81
00:04:24,388 --> 00:04:25,547
Он двигался очень быстро

82
00:04:25,552 --> 00:04:27,622
и имел жёсткие части,
чтобы рвать животных.

83
00:04:27,626 --> 00:04:28,856
Он был хищником.

84
00:04:28,856 --> 00:04:31,016
Он мог видеть живых существ вокруг себя.

85
00:04:31,153 --> 00:04:33,942
Но незадолго до этого
все животные были мягкотелыми,

86
00:04:33,942 --> 00:04:36,222
даже предшественник трилобита,

87
00:04:36,222 --> 00:04:39,850
и они очень медленно передвигались
по морскому дну, лишь натыкаясь на вещи.

88
00:04:39,850 --> 00:04:42,424
Они практически мало
взаимодействовали друг с другом.

89
00:04:42,424 --> 00:04:44,222
Вообще у них был световой сенсор.

90
00:04:44,222 --> 00:04:46,912
Но самый сложный
световой сенсор того времени

91
00:04:46,912 --> 00:04:49,531
мог создавать вот такое изображение мира.

92
00:04:49,531 --> 00:04:52,811
Это самое лучшее, что могли видеть
животные в окружающей их среде

93
00:04:52,813 --> 00:04:54,224
с таким сенсором.

94
00:04:54,643 --> 00:04:57,219
Вы можете видеть направление,
откуда исходит свет,

95
00:04:57,219 --> 00:05:00,353
и знаете, где находится верх,
а где — низ в толще воды, например.

96
00:05:00,353 --> 00:05:04,187
Но обнаружить друга или врага
возле себя невозможно.

97
00:05:04,187 --> 00:05:07,219
Вы не можете идентифицировать
всех животных и увидеть, кто там.

98
00:05:07,334 --> 00:05:11,235
Возможно, тогда произошло наиболее
впечатляющее событие в истории жизни.

99
00:05:11,505 --> 00:05:14,709
В одном из таких световых
сенсоров появились линзы.

100
00:05:15,309 --> 00:05:19,022
Внезапно на заднюю часть глаза
спроецировалась картинка,

101
00:05:19,422 --> 00:05:21,722
самая первая картинка в мире,

102
00:05:21,722 --> 00:05:23,718
которая могла бы выглядеть примерно так.

103
00:05:23,718 --> 00:05:26,053
Вы можете увидеть всех
других существ вокруг себя.

104
00:05:26,053 --> 00:05:28,121
Вы можете распознать добычу.

105
00:05:28,362 --> 00:05:31,465
Таким образом давление селекции,
давление эволюции

106
00:05:31,465 --> 00:05:34,945
стало образовывать у них органы
плавания, чтобы добраться до жертвы,

107
00:05:34,945 --> 00:05:36,673
твёрдую часть, чтобы разрывать её,

108
00:05:36,673 --> 00:05:39,153
и питаться всеми этими
мягкотелыми животными,

109
00:05:39,153 --> 00:05:42,703
которые по существу являются
кусочками протеина, ждущими съедения.

110
00:05:42,773 --> 00:05:44,973
И это фактически вызвало
Кембрийский взрыв,

111
00:05:44,973 --> 00:05:46,217
«Большой взрыв» эволюции,

112
00:05:46,220 --> 00:05:48,364
когда все животные
перестали быть мягкотелыми,

113
00:05:48,369 --> 00:05:49,859
как черви и медузы,

114
00:05:50,193 --> 00:05:53,677
а приобрели весь спектр форм,
который мы видим сегодня,

115
00:05:53,687 --> 00:05:55,277
целый ряд поведенческих моделей.

116
00:05:55,277 --> 00:05:57,276
Внезапно жизнь стала сложной.

117
00:05:57,276 --> 00:06:00,236
Зрение появилось в мире
и осталось окончательно.

118
00:06:00,516 --> 00:06:03,588
Сегодня у более чем 95 процентов
живых существ есть глаза,

119
00:06:03,588 --> 00:06:05,965
и зрение является самым
мощным стимулом на Земле.

120
00:06:05,965 --> 00:06:08,426
Куда бы вы ни шли,
вы создаёте картинку на сетчатке,

121
00:06:08,426 --> 00:06:11,196
и с этого момента животным
пришлось адаптироваться,

122
00:06:11,196 --> 00:06:14,502
так как они могли в любой момент
стать жертвой хищника.

123
00:06:16,452 --> 00:06:21,023
Эволюция привела к процессу развития,

124
00:06:21,053 --> 00:06:24,673
в котором мутируют триллионы
и триллионы цепочек ДНК,

125
00:06:24,693 --> 00:06:28,733
производя бесконечные варианты
новых типов расцветок.

126
00:06:29,543 --> 00:06:32,701
Они занимались этим миллионы лет,

127
00:06:32,711 --> 00:06:35,823
сотни миллионов лет,
чтобы произвести оптимальные цвета.

128
00:06:36,333 --> 00:06:38,803
В индустрии дизайнеру
редко выпадает удачный год,

129
00:06:38,806 --> 00:06:40,246
приносящий новый цвет.

130
00:06:40,911 --> 00:06:44,411
Почему бы не понаблюдать за тем,
что может предложить природа,

131
00:06:44,411 --> 00:06:46,263
может, мы могли бы скопировать что-то?

132
00:06:46,273 --> 00:06:49,258
Даже если мы не понимаем,
как создаются цвета,

133
00:06:49,261 --> 00:06:50,584
это не имеет значения,

134
00:06:50,591 --> 00:06:54,413
просто скопируйте наноструктуры,
которые есть в природе,

135
00:06:54,413 --> 00:06:56,623
и получите те же самые цвета.

136
00:06:57,193 --> 00:07:01,334
В конце концов, у нас одна и та же цель:

137
00:07:01,545 --> 00:07:03,345
воздействие на глаз.

138
00:07:03,436 --> 00:07:05,559
Обратимся к промышленности и спросим:

139
00:07:05,560 --> 00:07:07,505
«Какие цвета вы пожелаете?»

140
00:07:07,505 --> 00:07:10,626
«Хотели ли бы вы очень яркий цвет,
светящийся в темноте,

141
00:07:10,626 --> 00:07:13,866
который может даже давать свет,
когда солнечный свет отсутствует?»

142
00:07:14,646 --> 00:07:16,530
Например, в светящихся палочках

143
00:07:16,530 --> 00:07:20,480
или в некоторых применениях
на фермерских полях,

144
00:07:20,480 --> 00:07:23,513
где, если урожай поражён вирусом,

145
00:07:23,516 --> 00:07:26,542
он будет светиться в темноте,
показывая фермеру места поражения.

146
00:07:26,542 --> 00:07:29,669
Это как раз то, что мы делаем
с биолюминесцентными веществами.

147
00:07:30,169 --> 00:07:34,658
Биолюминесценция — это когда два вещества
взаимодействуют в присутствии кислорода

148
00:07:34,728 --> 00:07:36,794
и производят свет как побочный продукт.

149
00:07:36,924 --> 00:07:38,439
Это очень продуктивный свет.

150
00:07:38,439 --> 00:07:41,049
Практически вся энергия
преобразуется в свет

151
00:07:41,099 --> 00:07:44,023
и очень мало — в тепло
в отличие от ламп накаливания.

152
00:07:45,311 --> 00:07:49,948
Биолюминесценция вызывает свечение
у светлячков или жуков-светляков.

153
00:07:49,948 --> 00:07:51,588
Это часто бывает в глубоком море,

154
00:07:51,588 --> 00:07:55,452
где более 90% всех живых существ
производят биолюминесцентный свет.

155
00:07:55,461 --> 00:07:57,690
Может быть, промышленности
пригодятся пигменты?

156
00:07:57,690 --> 00:08:02,222
Они часто встречаются в природе,
например, у этой молочной змеи.

157
00:08:02,482 --> 00:08:06,604
В данном случае здесь есть пигмент,
который даёт оранжевый цвет.

158
00:08:06,824 --> 00:08:11,786
Здесь на молекулу попадает белый свет

159
00:08:11,786 --> 00:08:14,096
со всеми различными цветами
или длинами волн.

160
00:08:14,096 --> 00:08:17,294
Бо́льшая часть этих волн
поглощается и превращается в тепло,

161
00:08:17,795 --> 00:08:20,621
но та энергия, которая
осталась непоглощённой,

162
00:08:20,621 --> 00:08:23,535
отражается обратно
или рассеивается в окружающую среду,

163
00:08:23,535 --> 00:08:25,393
и вы видите эти цвета.

164
00:08:25,523 --> 00:08:28,576
Есть ещё способ, как природа может
дать промышленности пигменты.

165
00:08:28,576 --> 00:08:31,816
Это возможно через хроматофоры,
то есть клетки, меняющие свой цвет.

166
00:08:31,888 --> 00:08:34,115
Эти клетки могут
расширяться и сокращаться,

167
00:08:34,115 --> 00:08:35,712
и они наполнены пигментом.

168
00:08:35,880 --> 00:08:37,100
Когда они расширяются,

169
00:08:37,100 --> 00:08:39,569
они достаточно большие,
чтобы выглядеть как пиксель,

170
00:08:40,179 --> 00:08:42,597
а когда сокращаются,
становятся невидимыми.

171
00:08:42,988 --> 00:08:47,428
Это принцип изменения цвета
хамелеона, каракатицы или кальмара.

172
00:08:47,908 --> 00:08:51,378
Представьте себе совмещённые вместе
красные, синие и зелёные хроматофоры,

173
00:08:51,378 --> 00:08:55,238
их расширение и сокращение,
чтобы создать любой нужный вам цвет.

174
00:08:55,558 --> 00:08:58,049
Сейчас я работаю
с Технологическим институтом Джоржии

175
00:08:58,049 --> 00:09:00,768
и пытаюсь создать поверхности
и материалы, меняющие цвет,

176
00:09:00,768 --> 00:09:03,458
что полезно, например,
для цветов камуфляжа.

177
00:09:03,588 --> 00:09:07,198
Мы могли бы производить также
флуоресцентные цвета для промышленности,

178
00:09:07,198 --> 00:09:08,350
вокруг их множество,

179
00:09:08,350 --> 00:09:11,740
особенно у попугаев,
в частности у попугаев Австралии.

180
00:09:12,860 --> 00:09:15,905
Это головные перья
большого желтохохлого какаду,

181
00:09:15,915 --> 00:09:17,298
которые флуоресцируют.

182
00:09:17,811 --> 00:09:21,781
Здесь вы видите изображение,
показывающее жёлтый пигмент,

183
00:09:21,781 --> 00:09:24,630
а затем показывающее только флуоресценцию.

184
00:09:24,630 --> 00:09:27,301
Оказалось, что флуоресценция
также имеет жёлтый цвет

185
00:09:27,303 --> 00:09:30,638
и усиливает эффект от жёлтого пигмента.

186
00:09:30,907 --> 00:09:35,533
Я обнаружил, что некоторые жёлтые
перья создают флуоресценцию,

187
00:09:35,540 --> 00:09:36,950
а другие — нет.

188
00:09:36,950 --> 00:09:39,401
Фактически именно перья,
участвующие в ухаживании,

189
00:09:39,401 --> 00:09:41,838
перья в областях плюмажа
для привлечения самки,

190
00:09:41,838 --> 00:09:44,344
содержат флуоресцентный пигмент.

191
00:09:44,353 --> 00:09:47,150
То есть это не просто побочное
свойство жёлтого пигмента.

192
00:09:47,150 --> 00:09:48,547
Эволюция поработала над этим,

193
00:09:48,551 --> 00:09:51,581
чтобы очень эффективно
создавать жёлтый свет.

194
00:09:52,950 --> 00:09:57,260
Флуоресценция получается
из-за эффекта на атомном уровне,

195
00:09:57,642 --> 00:10:01,253
куда попадает белый свет,
включающий ультрафиолет.

196
00:10:01,852 --> 00:10:04,231
Ультрафиолет, который мы не видим,

197
00:10:04,245 --> 00:10:08,582
поглощается и отражается снова
в виде более длинных волн.

198
00:10:08,811 --> 00:10:12,380
И часть высокой энергии, которая
содержится в ультрафиолетовом свете,

199
00:10:12,638 --> 00:10:16,651
используется, когда электрон
прыгает на внешнюю орбиту.

200
00:10:16,651 --> 00:10:19,852
Когда же электрон немедленно
падает обратно на свою орбиту,

201
00:10:19,852 --> 00:10:22,472
энергия высвобождается,
но часть теряется из-за тепла,

202
00:10:22,472 --> 00:10:23,683
поэтому энергии меньше,

203
00:10:23,684 --> 00:10:26,592
что означает более длинную волну,
или жёлтый цвет, к примеру.

204
00:10:26,592 --> 00:10:29,044
Так мы переходим
от невидимого ультрафиолета

205
00:10:29,046 --> 00:10:30,873
к жёлтому цвету, который мы видим.

206
00:10:30,873 --> 00:10:33,234
А теперь моя любимая тема:

207
00:10:33,234 --> 00:10:37,982
это структурный цвет,
природная нанотехнология, если хотите.

208
00:10:38,603 --> 00:10:43,173
Это физические структуры, выполненные
из абсолютно прозрачных материалов.

209
00:10:43,645 --> 00:10:46,405
Это наноразмерная архитектура,

210
00:10:46,405 --> 00:10:49,554
что важно при определении,
какой цвет отражается

211
00:10:49,554 --> 00:10:52,384
или какой световой эффект можно видеть.

212
00:10:52,634 --> 00:10:56,959
Здесь мы видим шипы морской мыши
под названием Афродита,

213
00:10:57,307 --> 00:10:59,963
которая водится возле пляжей Сиднея.

214
00:11:00,253 --> 00:11:03,984
Это очень необычное животное,
похожее на маленькую радужную мышь.

215
00:11:04,224 --> 00:11:05,764
Но это морское животное,

216
00:11:05,764 --> 00:11:07,874
и оно покрыто этими радужными шипами.

217
00:11:07,874 --> 00:11:09,413
Если разрезать эти шипы,

218
00:11:09,419 --> 00:11:11,558
можно увидеть эти крошечные нанотрубки,

219
00:11:11,558 --> 00:11:14,598
такая форма называется
фотонно-кристаллическим оптоволокном.

220
00:11:15,297 --> 00:11:19,105
Фотонные кристаллы были обнаружены
в физике только в 1980-х годах,

221
00:11:19,120 --> 00:11:22,612
и с тех пор они используются
во всех технологических приложениях.

222
00:11:22,614 --> 00:11:25,146
Они совершат революцию
в компьютерах будущего

223
00:11:25,152 --> 00:11:27,854
с оптическими микросхемами
вместо электронных.

224
00:11:28,132 --> 00:11:30,335
Такие типы оптического волокна

225
00:11:30,349 --> 00:11:33,402
уже используются в телекоммуникации.

226
00:11:34,604 --> 00:11:37,484
Но в природе есть разработки,
неизвестные физике,

227
00:11:37,484 --> 00:11:40,208
и в физике пока нет объяснения
тому, как они работают.

228
00:11:40,208 --> 00:11:43,394
Поэтому давайте просто копировать
то, что уже есть в природе.

229
00:11:43,394 --> 00:11:45,644
И я обнаружил не только это.

230
00:11:45,644 --> 00:11:48,175
Это был первый фотонный кристалл,
найденный в природе,

231
00:11:48,175 --> 00:11:50,948
который я обнаружил в 2000 году.

232
00:11:50,958 --> 00:11:53,058
Но мы бы сэкономили много времени,

233
00:11:53,058 --> 00:11:55,475
если бы начали наблюдать
за природой раньше.

234
00:11:57,262 --> 00:12:00,667
Бабочки являются отличными
примерами фотонных кристаллов.

235
00:12:00,667 --> 00:12:04,375
Крыло бабочки содержит
около сотни тысяч чешуек,

236
00:12:04,375 --> 00:12:06,335
перекрывающихся как черепица на крыше.

237
00:12:06,485 --> 00:12:08,977
Каждая из этих чешуек
заполнена наноструктурами,

238
00:12:08,978 --> 00:12:11,858
которые взаимодействуют
со световыми волнами по-разному.

239
00:12:12,625 --> 00:12:14,613
И вы увидите на следующих слайдах —

240
00:12:14,619 --> 00:12:19,558
у нас есть электронная микрофотография,
показывающая мельчайшие детали чешуек,

241
00:12:19,857 --> 00:12:22,687
опять же примерно в сто раз
меньше толщины волоса, —

242
00:12:22,707 --> 00:12:24,998
увидите, как эти структуры меняются

243
00:12:24,998 --> 00:12:27,998
почти так же, как может
меняться форма строения.

244
00:12:27,998 --> 00:12:31,948
Но когда это в наномасштабе сравнимо
с длиной волны света в чешуйке,

245
00:12:32,552 --> 00:12:35,208
они будут менять цветовой эффект.

246
00:12:36,402 --> 00:12:39,818
Вы сможете видеть различные
архитектуры, создающие разные цвета,

247
00:12:39,818 --> 00:12:44,013
и они могут изменять то,
как изменяется цвет.

248
00:12:44,019 --> 00:12:45,960
Рассматривая эти мелкие чешуйки,

249
00:12:45,971 --> 00:12:48,932
можно увидеть и те, которые
меняют цвет, и те, которые нет,

250
00:12:48,940 --> 00:12:52,632
можно получить очень яркие чешуйки
или более тусклые экземпляры.

251
00:12:57,760 --> 00:13:01,441
Хорошим примером фотонного
кристалла является опал,

252
00:13:01,571 --> 00:13:05,841
драгоценный камень опал,
который виден на картинке слева вверху.

253
00:13:06,101 --> 00:13:09,902
Опал заполнен крошечными наносферами.

254
00:13:09,906 --> 00:13:11,612
Они лежат плотно одна к другой.

255
00:13:11,616 --> 00:13:12,951
Лучи света входят в него,

256
00:13:12,953 --> 00:13:16,200
отражаются внутри этой структуры
и взаимодействуют между собой,

257
00:13:16,204 --> 00:13:18,138
создавая переливчатые цвета.

258
00:13:19,224 --> 00:13:24,530
Но интересно, что в 2005 году я нашёл
опал у долгоносиков, живых существ.

259
00:13:24,530 --> 00:13:26,973
Получается, что животное создаёт опал.

260
00:13:27,543 --> 00:13:30,549
У опала уже есть множество
технологических применений,

261
00:13:30,551 --> 00:13:32,509
и он появится в компьютерных чипах.

262
00:13:32,511 --> 00:13:35,160
При их изготовлении
потребляется очень много энергии,

263
00:13:35,180 --> 00:13:37,620
нужны высокие температуры и давление.

264
00:13:37,620 --> 00:13:42,413
Но природа, животные, делают это
при комнатных температурах и давлениях.

265
00:13:43,221 --> 00:13:45,320
Они волшебным образом смешивают вещества,

266
00:13:45,326 --> 00:13:48,835
и при очень маленьких затратах энергии
получается этот безупречный опал.


267
00:13:48,844 --> 00:13:51,231
Это то, что мы пытаемся
сделать сейчас сами.

268
00:13:51,234 --> 00:13:53,677
Мы пытаемся увидеть чешуйки
у живых долгоносиков,

269
00:13:53,680 --> 00:13:56,430
чтобы понять, как они
создают эти устройства,

270
00:13:56,457 --> 00:13:59,588
чтобы скопировать их и перенести
этот процесс в промышленность.

271
00:14:02,301 --> 00:14:05,577
Некоторые природные оптические
устройства совсем не производят цвет.

272
00:14:05,582 --> 00:14:06,862
Как раз наоборот:

273
00:14:06,870 --> 00:14:08,960
они предотвращают всякое отражение,

274
00:14:09,062 --> 00:14:11,310
весь свет проходит сквозь поверхность,

275
00:14:11,310 --> 00:14:14,620
как я обнаружил на глазу этой мухи
возрастом в 45 миллионов лет,

276
00:14:14,620 --> 00:14:15,970
сохранившейся в янтаре.

277
00:14:15,970 --> 00:14:18,212
Это очень мелкая структура,
вы еле можете видеть

278
00:14:18,212 --> 00:14:21,200
эти крошечные борозды
на электронном микроснимке.

279
00:14:21,200 --> 00:14:25,840
Когда я поместил это на поверхность
плексигласа, как видно внизу справа,

280
00:14:25,850 --> 00:14:28,052
в центре получилась эта структура,

281
00:14:28,052 --> 00:14:30,710
и видно, как отражения уничтожаются.

282
00:14:30,710 --> 00:14:34,090
Это позволяет свету проходить насквозь
вместо того, чтобы отражаться.

283
00:14:34,096 --> 00:14:35,986
Если вы поместите это на окно,

284
00:14:35,991 --> 00:14:38,393
то вы не увидите своего отражения.

285
00:14:38,406 --> 00:14:42,963
Поместив это на солнечные панели,
мы получим 10% прироста энергии.

286
00:14:45,532 --> 00:14:46,815
Несколько лет назад

287
00:14:46,815 --> 00:14:50,413
я начал интересоваться не только
оптикой цвета в биомиметике,

288
00:14:50,413 --> 00:14:51,618
а также и другими вещами,

289
00:14:51,618 --> 00:14:56,038
такими как изучение прочных
материалов у жуков и креветок-богомолов,

290
00:14:56,208 --> 00:14:58,973
изучение клейких веществ,
работающих под водой,

291
00:14:58,973 --> 00:15:03,623
дизайнов природных строений,
увиденных у животных и растений,

292
00:15:04,096 --> 00:15:07,334
а также систем кондиционирования,
обнаруженных в муравейниках,

293
00:15:07,336 --> 00:15:08,546
чтобы применять их там,

294
00:15:08,546 --> 00:15:10,079
где нужно очень мало энергии.

295
00:15:10,738 --> 00:15:13,438
Особенно меня увлекла вода.

296
00:15:13,738 --> 00:15:16,750
Вкратце, вот пример жука из Намибии,

297
00:15:16,750 --> 00:15:18,148
у которого я нашёл структуру,

298
00:15:18,152 --> 00:15:21,140
которая очень эффективно
собирает воду из тумана в пустыне.

299
00:15:21,140 --> 00:15:23,461
Сейчас используются
системы кондиционирования,

300
00:15:23,461 --> 00:15:26,111
чтобы извлекать воду и использовать снова.

301
00:15:26,111 --> 00:15:27,511
Но природа говорит нам,

302
00:15:27,511 --> 00:15:31,631
что есть целый воздушный источник воды,

303
00:15:31,631 --> 00:15:34,441
который используют животные
и растения в пустынях, например.

304
00:15:34,441 --> 00:15:38,183
Это то, над чем сейчас
я работаю совместно с МТИ,

305
00:15:38,195 --> 00:15:42,428
и мы надеемся разместить
эти первые устройства в Африке,

306
00:15:42,445 --> 00:15:46,639
чтобы довольно скоро собирать
воду для питья и медицины.

307
00:15:48,182 --> 00:15:51,761
К сожалению, я не могу рассказать
точные планы на будущее.

308
00:15:51,761 --> 00:15:55,063
У нас готовятся несколько потрясающих
вещей, особенно в будущем году,

309
00:15:55,100 --> 00:15:58,143
но, по крайней мере, я сумел
приоткрыть вам эту тему

310
00:15:58,143 --> 00:15:59,811
и сказать, когда всё это началось,

311
00:15:59,819 --> 00:16:02,955
а именно 520 миллионов лет назад.

312
00:16:03,246 --> 00:16:04,437
Большое спасибо.

313
00:16:04,441 --> 00:16:06,803
(Аплодисменты)