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Morpho나비의 구조색은 근원이 달라 전자전이를따르지 않고 빛의 간섭,산란,회절에 기인하여 빛을 수반하는

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지원 허

on 27 October 2013

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Transcript of Morpho나비의 구조색은 근원이 달라 전자전이를따르지 않고 빛의 간섭,산란,회절에 기인하여 빛을 수반하는

Morpho나비의 구조색 원리와 특징
Morpho나비의 구조색은 근원이 달라 전자전이를따르지 않고 빛의 간섭,산란,회절에 기인하여 빛을 수반하는 독특한 색채를 지님.

나노 입자 배열에 따라 색이 결정되는 구조색을 구현하면 복제가 어렵다.

자성을 띠고 있는 산화철 알갱이를 자석에 갖다 대면 입자가 회전하는데, 회전하는 정도에 따라 색깔과 패턴이 바뀔 수 있고, 결과적으로 산화철 알갱이 배열과 자석의 특성에 따라 색과 무늬가 결정된다.


과학수행평가


주제: Morpho 나비와 생체 모방 기술


조원: 최영서 최혜리 한지우 허지원 황수지

기술 응용과 가능성
Morpho 나비의 구조색 뿐만 아니라 표면이 물을 튕기는 초발수성 특성과 고성능 광학가스센서 가능성이 밝혀짐.
부인용 의류, 스포츠의류 가방이나 자동차 차체의 도장,내장 부품의 도장,화장품, 자동차 차체 내외장재, 컴퓨터의 화면보호 커버 등 다양
위조방지 카드 및 자외선,적외선 등 특정의 파장만을 선택하여 투과 또는 반사하는 광학필름 개발에 응용 가능
기술의 장단점
*구조가 파괴되지 않는 한 탈색되는 일이 없다.
*반영구적
*색소가 불필요
*환경부하 절감
*자원 절감으로 외부의 빛을 효율적으로 이용함으로서 녹색기술의 좋은 사례로 부각
사례
앞으로 나아가야할 방향
미래) 응응 분야로는 부인용 의류, 스포츠의류·가방이나 구두·커튼·인테리어 자재, 자동차 차체의 도장·내장 부품의 도장·화장품, 자동차 차체 내외장재, 컴퓨터의 화면보호 커버 등 ,위조방지 카드 및 자외선·적외선 등 특정의 파장만을 선택하여 투과 또는 반사하는 광학필름 개발에 응용 가능

기술응용) 과학자들은 Morpho나비는 그 구조색 뿐만 아니라 표면이 물을 튕기는 초발수성 특성과 고성능 광학 가스센서 가능성도 밝혀냄

“몰포 나비의 날개에는 파란색소가 전혀 없다.
다만 날개의 표면구조가 독특해 파란색 파장의 빛만을 반사함으로써 그렇게 보는 것이다.” 
 실제 나비의 색은 독특한 표면구조가 붙어있지 않은 몸통이나 날개 가장자리에서 보듯이 거무튀튀하다. 이처럼 색소가 없이 색깔이 발생하는 경우를 ‘구조색’(structual color)이라고 부른다. 물포나비의 날개가 파란 이유는 날개에 잠재된 인분(나비, 나방 등의 날개에 붙은 비늘 같은 가루) 구조(그림)에 있다. 인분 구조는 조각조각의 다층 막이다.
식물도 구조색이 있다 : 폴리카 콘덴세타(Pollia condensata)마치 껍질에 왁스라도 바른 듯 반질반질, 아프리카 에티오피아와 앙골라, 모잠비크 등지에 사는 식물 ‘폴리카 콘덴세타(Pollia condensata)의 열매다.전체적으로 짙은 남색 계열의 푸른빛을 띠지만 보는 각도에 따라 보라색 또는 하늘색으로 보인다. 폴리카 콘덴세타의 열매는 과육은 거의 없고 오직 씨앗으로만 돼 있다. 때문에 열매는 부패하지 않고 식물이 죽은 뒤에도 한참동안 푸른빛을 유지했다.
몰포 나비는 주로 멕시코와 아메리카 중부에서 서식하며 페루나 브라질, 아마존 유역과 미국 플로리다 연안에서까지 발견된다. 몰포 나비의 날개는 '구조색'을 띄고 있음에도 어느 각도에서나 파랗게 보인다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 그 특출난 날개 구조 때문이다.

(또다른 몰포나비 사례)
나비 날개들은 그것들을 그렇게 아름답게 만들어주는, 보는 각도에 따라 변하는 색을 주는 식으로 빛을 굴절하고 반사하는 나노구조의 키틴질(chitin)의 잘 알려진 예이다. 이제, 나비 날개에 탄소 나노튜브를 추가함으로써, 화학자들이 이들 나노구조들을 적외선 감지기로 바꿀 수 있게 되었다.

(몰포나비로 도청을 막은 또다른사례)
연구진은 세상에서 가장 작은 100 만분의 1m 크기의 광결정 레이저를
개발했다. 이 레이저는 특수한 구조로 된 반도체 기판에 아주 적은 양의 전류를 흘려주면 빛이 증폭돼 발생하는 것으로, ‘전기만 연결하면’ 레이저를 구동할 수 있게 돼 관련 학계로부터 ‘실용화의 첫걸음’이라는 평가를 받고 있다.
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