Mikropartikler som finnes i kikadasekresjoner kan bli den hemmelige ingrediensen for produksjonen av usynlighetskappen. Disse partiklene endrer bølgelengden til lys, som kan brukes til å oppnå usynlighetseffekten.
Partiklene som produseres av kikader, frastøter ikke bare vann fra vingene, men endrer også lysets bølgelengder, noe som kan være nyttig for forskere i deres langsiktige forsøk på å skape en usynlig kappe.
Nøkkelen til å gjøre objekter usynlige er å finne en måte å absorbere lys som tilslører gjenstander. Det viser seg at dette er akkurat hva sikaden gjør, gjemmer seg for rovdyr.
Forskere ved University of Pennsylvania har laget et syntetisk materiale som etterligner mikropartiklene som brukes av kikader. Dette oppnås ved å bruke brønner i nanometerstørrelse som er i stand til å absorbere lys i et bredt spekter av bølgelengder som kommer fra forskjellige retninger.
Dette materialet gir en bedre forståelse av hvorfor cikadamikropartikler (brochosomer) er så effektive til å kamuflere insekter, og kan brukes til å kamuflere alt.
"Vi visste at våre syntetiske partikler kunne være interessante optisk på grunn av deres struktur," sa en av forskerne, Tak-Sing Wong. - Deretter påpekte lederen av studien, Shikuan Yang, at sikaden produserer et belegg, hvis struktur er veldig nær vårt syntetiske materiale. Dette ga oss en grunn til å tenke på hvordan kikadene bruker dette materialet."
Brochosomes er som små fotballer. Forskere har lenge prøvd å gjenskape dem kunstig.
Ved å bruke en kompleks prosess som involverte fem trinn, var forskere i stand til å produsere lignende mikropartikler som var i stand til å fange opptil 99 prosent av lyset i det ultrafiolette, synlige og infrarøde området. Mangelen på reflektert lys betyr at observatøren rett og slett ikke har noe å se.
Kampanjevideo:
Studien av disse kunstige brochosomene bidro til å forstå mekanismen for "forsvinning" av kikader, siden rovdyr og fugler som roper på dem, ser i det ultrafiolette og synlige området.
Da det syntetiske materialet ble påført bladene, i emuleringen av marihøneens syn (med begrensning av det synlige spekteret), falt fargene på bladene og mikropartiklene praktisk talt sammen.
Opprettelsen av usynlighetskappen er fortsatt utenfor våre evner - og noen fysikere er sikre på at dette rett og slett er umulig - men forskerne mener at resultatene fra kikader kan utvides og brukes i virkelige materialer.
"Ulike materialer har forskjellige bruksområder," sier Wong. “For eksempel er manganoksid mye brukt i superkondensatorer og batterier. På grunn av sitt store overflateareal kan partiklene våre være bra for batterielektroder, noe som akselererer den kjemiske reaksjonen."
Som et antirefleksbelegg kan det nye materialet hjelpe sensorer og kameraer med å forbedre signal / støy-forholdet, forbedre teleskopfunksjonene og til og med forbedre solcelleeffektiviteten. I alle disse tilfellene er absorpsjonen av lysenergi veldig viktig.
Det ser ut til at vi må klare oss uten usynlighetskappen en stund; likevel åpner denne studien for nye perspektiver, og forskere håper å få materialet til å fungere med lengre bølgelengder.
"Ved å gjøre denne strukturen større, kan den muligens være i stand til å absorbere lengre elektromagnetiske bølger som midtinfrarød, og dette vil utvide bruksområdet som sensor og energilagring," sier Wong.
Vadim Tarabarko
