Mikročastice nachádzajúce sa v sekrétoch cikád sa môžu stať tajnou ingredienciou na výrobu neviditeľného plášťa. Tieto častice menia vlnovú dĺžku svetla, pomocou ktorej je možné dosiahnuť efekt neviditeľnosti.
Častice produkované cikádami nielenže odpudzujú vodu z krídel, ale menia aj vlnové dĺžky svetla, čo by mohlo byť užitočné pre výskumníkov v ich dlhodobých pokusoch o vytvorenie plášťa neviditeľnosti.
Kľúčom k tomu, aby boli objekty neviditeľné, je nájsť spôsob, ako absorbovať svetlo, ktoré predmety zakrýva. Ukázalo sa, že to je presne to, čo cikáda robí, skrýva sa pred predátormi.
Vedci z Pennsylvánskej univerzity vytvorili syntetický materiál, ktorý napodobňuje mikročastice, ktoré používajú cikády. To sa dosiahne použitím jamiek veľkosti nanometrov schopných absorbovať svetlo v širokom rozmedzí vlnových dĺžok prichádzajúcich z rôznych smerov.
Tento materiál poskytuje lepšie pochopenie toho, prečo sú mikročastice cikád (brochozómy) také účinné pri maskovaní hmyzu a dajú sa použiť na maskovanie všetkého.
"Vedeli sme, že naše syntetické častice môžu byť opticky zaujímavé vďaka svojej štruktúre," uviedol jeden z vedcov Tak-Sing Wong. - Vedúci štúdie Shikuan Yang následne naznačil, že cikáda vytvára povlak, ktorého štruktúra je veľmi podobná nášmu syntetickému materiálu. To nám dalo dôvod zamyslieť sa nad tým, ako cikády používajú tento materiál. ““
Brochozómy sú ako malé futbalové lopty. Vedci sa ich už dlho pokúšajú znovu vytvoriť umelou cestou.
Pomocou zložitého procesu zahŕňajúceho päť krokov boli vedci schopní vytvoriť podobné mikročastice schopné zachytiť až 99 percent svetla v ultrafialovom, viditeľnom a infračervenom rozsahu. Absencia odrazeného svetla znamená, že pozorovateľ jednoducho nemá čo vidieť.
Propagačné video:
Štúdium týchto umelých brochozómov pomohlo pochopiť mechanizmus „zmiznutia“cikád, pretože dravý hmyz a vtáky, ktoré sa na ne živia, vidia v ultrafialovom a viditeľnom rozmedzí.
Keď sa syntetický materiál nanášal na listy, v emulácii videnia lienky (s obmedzením viditeľného spektra) sa farby listov a mikročastíc prakticky zhodovali.
Vytvorenie neviditeľného plášťa je stále nad naše možnosti - a niektorí fyzici si sú istí, že je to jednoducho nemožné -, ale vedci sa domnievajú, že výsledky získané z cikád je možné rozšíriť a použiť v skutočných materiáloch.
„Rôzne materiály majú rôzne použitie,“hovorí Wong. „Napríklad oxid manganičitý sa často používa v superkondenzátoroch a batériách. Vďaka svojej veľkej ploche môžu byť naše častice dobré pre batériové elektródy, čo urýchľuje chemickú reakciu. ““
Ako antireflexný povlak by nový materiál mohol pomôcť snímačom a kamerám vylepšiť pomer signálu k šumu, vylepšiť schopnosti ďalekohľadov a dokonca zlepšiť účinnosť solárnych článkov. Vo všetkých týchto prípadoch je úroveň absorpcie svetelnej energie veľmi dôležitá.
Vyzerá to, že sa na chvíľu budeme musieť zaobísť bez plášťa neviditeľnosti; Táto štúdia napriek tomu otvára nové perspektívy a vedci dúfajú, že materiál bude fungovať pri dlhších vlnových dĺžkach.
„Ak sa táto štruktúra zväčší, bude pravdepodobne schopná absorbovať dlhšie elektromagnetické vlny, ako sú napríklad infračervené lúče, a tým sa rozšíri rozsah aplikácií ako snímač a ukladanie energie,“hovorí Wong.
Vadim Tarabarko