Раскрашивание за пределами линий

Изображения для загрузки на веб-сайте офиса новостей MIT предоставляются некоммерческим организациям, прессе и широкой публике в соответствии с некоммерческой лицензией Creative Commons «С указанием авторства». Вы не можете изменять предоставленные изображения, кроме как обрезать их до нужного размера. При воспроизведении изображений необходимо использовать кредитную линию; если оно не указано ниже, укажите авторство изображений в «MIT».

Предыдущее изображение Следующее изображение

Для Матиаса Колле крылья бабочки — это окно в лучший материальный мир. Переливчатость насекомых является результатом «структурного цвета», а не пигментов или красителей: одно крыло покрыто сотнями тысяч микроскопических чешуек, которые действуют как крошечные отражатели, отражая свет под разными углами и глубинами, придавая бабочкам их фирменный цвет. и мерцать.

Колле, доцент кафедры машиностроения в Массачусетском технологическом институте, погружается в микроструктуру крыльев бабочек и других интересных с точки зрения оптики организмов в поисках способов воспроизвести и даже улучшить их структурные, светопреломляющие эффекты. Он и его ученики разрабатывают материалы, вдохновленные природой, которые обладают передовыми оптическими функциями, включая изменяющие цвет листы и волокна, которые можно интегрировать в повязки для контроля давления или завязывать в узлы для проверки прочности, а также капли жидкости, которые усиливают радуга.

Подобно тому, как бабочки отражают весь спектр цветов без каких-либо присущих им пигментов или красителей, Колле представляет себе такие материалы, как ткани, волокна и жидкости, которые можно создать для создания цветов без использования химикатов.

«Если все сделано правильно, материалы можно будет окрашивать по своей структуре, без добавления химических пигментов или красителей. На самом деле, эти цвета намного ярче, чем те, которых можно добиться с помощью одних только пигментов», — говорит Колле, недавно получивший должность. «Очень интересно взглянуть на множество потрясающих примеров структурного цвета в природе и задаться вопросом, как мы можем использовать знания о том, как природа играет со светом, чтобы по-новому придать функциональность материалам».

Увидев свет

Колле родился и вырос в Гере, городе в бывшей Восточной Германии, где его родители работали химиками. В 1989 году, вскоре после падения Берлинской стены, он вспоминает, как впервые пересек границу Западной Германии.

«Мне было 7 лет; наши родители посадили нас с братом в машину, и мы поехали через границу», — вспоминает Колле. «Глядя на витрину магазина игрушек, я был поражен тем, что у детей по другую сторону стены были такие вещи, как Микки Маус и машинки из спичечных коробков».

Из этой поездки он вернулся с сувениром: простым набором для выращивания кристаллов, который положил начало интересу к химии и науке. Позже учитель средней школы Гуннар Пицко разбудил интерес Колле к физике, продемонстрировав призмы и спаренные маятники. После окончания школы Колле решил изучать физику в соседнем Саарском университете, который он выбрал из-за возможности пересечь другие границы. В университете реализовывалась программа по физике, по которой студенты могли распределять свое время между Сааром и Лотарингским университетом во Франции, и только в том же году была добавлена ​​дополнительная возможность учиться в Люксембурге, местах, которые Колле очень хотел изучить.

В течение пятилетней программы он и несколько других студентов вместе учились и путешествовали между тремя университетами.

«Мы были сплоченным сообществом людей, которые вместе путешествовали из страны в страну», — говорит Колле. «Каждый год нам приходилось начинать с нуля и искать свой путь в новом, незнакомом нам месте. Я думаю, что это был колоссальный опыт обучения».

Во время учебы Колле также проходил стажировку в Нидерландах у профессора Улли Штайнера, который позволял ему экспериментировать с цветом материалов.

«Улли дал мне огромную творческую свободу. Я был в его лаборатории, смешивал полимеры и создавал оптически интересные материалы, и мне это нравилось», — говорит Колле. «Это был мой первый опыт управления светом с помощью структуры и изучения науки, которая была захватывающей и открытой».