Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Fotonik Kristaller: Bazı Canlılara Renklerini Veren Yapılar

Fotonik Kristaller: Bazı Canlılara Renklerini Veren Yapılar
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Özellikle fen bilimleri birbirinden tamamen bağımsız olmayan bilim alanlarıdır. Doğadaki birçok şeyi açıklarken tek başına biyoloji yeterli olmamaktadır. Bunun nedeni canlıların yer aldıkları evrenin bir parçası olarak cansızlarla aynı fizik ve kimya yasalarına bağlı olmalıdır.

Doğada gözlem yaptığımızda da ilk dikkat çeken ayrıntı ışığın insan gözüne yapmış olduğu o muazzam renk cümbüşüdür. Bu renkler nereden gelmektedir? Doğal olarak en belirgin yanıt pigment denilen maddeler olacaktır. Bu maddeler görünür ışık altında yer alan belli ışıkları (mor ışıktan kırmızı ışığa kadar) soğurabilirler ve yansıtabildikleri ışık halinde de görünürler. Damarlarımızda oksijeni kendisine bağlamakla görevli olarak dolaşan bir protein olan hemoglobini aklınıza getirin, ortasında demir elementi taşıyan bu kırmızı protein kırmızı renkli görünürken aynı yapıda olup da bu sefer ortasında demir yerine magnezyum elementi barındıran klorofilin de yeşil renkli olması rastlantı değildir. Klorofil mor-mavi ve kırmızı ışığı soğurur, buna karşılık yeşil ışığı yansıtır; biz de yaprakları bu sayede yeşil renkte görürüz.

Pigmentler haricinde hayvanlarda renklenmede işlev gören başka şeyler de vardır. Burada esas olarak bu yapılardan bahsedeceğiz. Fotonik kristaller dielektrik (yalıtkan) sabitinin periyodik olarak değiştiği yapılardır. Son yıllarda ışığın kontrol edilerek istenilen değişikliklerin yapılmasını ve birbirinden değişik optik uygulamaların ortaya çıkmasını sağladığı için bu yapılar modern teknolojinin gelişiminde oldukça önem kazanmıştır. Fotonik kristaller bant aralığı yönünden yarıiletkenlerle benzerlik gösterirler. Bu durumda, yarıiletken malzemelerdeki elektronların yerini, fotonik kristallerde fotonlar alır. Bu nedenle bu maddeler içinde ışığın yayılımını anlamak için, periyodik ortamlarda dalga yayılımının incelenmesi gerekir. Fotonik kristaller bir, iki ya da üç boyutta periyodik olabilirler.

Fotonik kristaller başlangıçta yapay maddeler olarak düşünülmesine rağmen doğada var oldukları artık bilinmektedir. Doğada fotonik kristallerin bulunmasına rağmen, bilim adamları fotonik yapıları ancak 20. yüzyılda yapay olarak üretebilmişlerdir. Doğaya baktığımız zaman özellikle bazı canlıların renklenmesinde bu yapıların işlevselliği daha net görülebilmektedir. Bazı kelebek kanatları ve tavus kuşu tüyleri renk pigmentleri içermediği halde fotonik kristaller sayesinde çeşitli renklenmelerle karşımıza çıkmaktadırlar. 

Kristallerde ışığın nasıl kırıldığı ilk Bragg tarafından açıklanmıştır. Bu yüzden Bragg Yasası olarak da bilinir. Bu kısım biraz optik konusuna girmektedir. O yüzden çok fazla detaya giremeyeceğim. Kısaca demek gerekirse kristal üzerine gönderilen ışınlar kristalde kırınıma uğrayarak saçılır. Bu saçılan ışın bir film üzerine düştüğünde kırınım desene oluşmuş olacaktır. Bu kristaller bir kelebeğin kanadında yer aldığında ise oluşmuş olan bu kırınım deseni kanadın rengini meydana getirmiş olacaktır.

Kelebeklerin kanatlarında renklenmeyi sağlayan bu kristaller farklı türlerde yapılan çalışmalarda elektron mikroskoplarında incelenmiştir. Elektron mikroskopları genel olarak iki tiptedir. SEM (Taramalı elektron mikroskobu) morfolojisi hakkında bilgi alınmasını sağlarken TEM (Transmisyon elektron mikroskobu) kesit alınarak daha detaylı incelenmesine olanak sağlamıştır. Aşağıdaki fotoğraflarda sırasıyla SEM'de ve TEM'de kristal yapıları görülmektedir. Fotoğraflar P. sesotris türüne aittir.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 15/07/2020 11:05:04 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3966

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
İnsanlar
Aslan
Tekillik
Molekül
Kadın Sağlığı
Haber
Hafıza
Beslenme Bilimi
Zihin
Sağlık Bilimleri
İmmünoloji
Mers
Grip
Skeptisizm
Cinsel Yönelim
Kanser Tedavisi
Bilinç
İstatistik
Kimyasal
Gerçek
Beyin
Popülasyon
Evrimsel Biyoloji
Depresyon
Stres
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Her şeyin doğal bir açıklaması vardır. Ay bir tanrı değil, devasa bir kayadır. Güneş ise sıcak bir kayadır.”
Anaxagoras
Geri Bildirim Gönder