Любовь в стеклянном доме

Исследователи обнаружили удивительные оптические свойства у глубоководных беспозвоночных организмов, так называемых стеклянных губок Euplectella. Как оказалось, кварцевые волокна, образующие скелет губок, по структуре и свойствам очень похожи на волоконную оптику, применяемую в коммуникационных технологиях, но при этом имеют ряд важных преимуществ.

В августовском номере журнала Nature опубликована статья об интересном открытии американо-израильской группы ученых из Lucent Bell Labs и Тель-авивского университета. Исследователи, возглавляемые Джоанной Айзенберг (Joanna Aizenberg), обнаружили удивительные оптические свойства у глубоководных беспозвоночных организмов, так называемых стеклянных губок Euplectella. Как оказалось, кварцевые волокна, образующие скелет губок, по структуре и свойствам очень похожи на волоконную оптику, применяемую в коммуникационных технологиях, но при этом имеют ряд важных преимуществ.

Губки Euplectella называют также корзинкой Венеры, поскольку сформированные их скелетом замысловатые полости часто служат прибежищем для спаривающихся креветок. Скелет губки представляет собой сложной формы сеть, сконструированную из волокон-спикул аморфного диоксида кремния длиной 7–15 см и толщиной с человеческий волос. Эти спикулы, как выяснилось, являются прекрасными природными волноводами — с оптическими характеристиками почти как у промышленного оптоволокна. Однако натуральное оптоволокно оказалось гораздо более гибким, нежели искусственное: в спикулах губки кварцевые блоки соединены органическими молекулами, обеспечивающими конструкции такую эластичность, что волокна можно завязывать узлом.

Еще одно существенное преимущество в том, что Euplectella формирует свой скелет при естественных температурах. А промышленное производство волоконной оптики, напротив, требует высоких температур, что затрудняет добавление в стекло специальных присадок. Таким образом, делают вывод ученые, понимание строения спикул Euplectella способно дать толчок низкотемпературным технологиям изготовления более качественных оптоволоконных материалов. Правда, зачем нужна столь качественная волоконная оптика самой губке, так и осталось загадкой.