Микрочастиците, открити в секретите на цикади, могат да се превърнат в тайната съставка за производството на наметалото-невидимка. Тези частици променят дължината на вълната на светлината, което може да се използва за постигане на ефекта на невидимост.
Частиците, произведени от цикадите, не само отблъскват водата от крилата им, но и променят дължините на вълната на светлината, което би могло да бъде полезно за изследователите в дългосрочните им опити да създадат наметало-невидимка.
Ключът към това обектите да бъдат невидими е да се намери начин за абсорбиране на светлината, която да закрива обектите. Оказва се, че точно това прави цикадата, криейки се от хищници.
Учени от университета в Пенсилвания са създали синтетичен материал, който имитира микрочастиците, използвани от цикадите. Това се постига чрез използване на кладенци с размер на нанометър, способни да поемат светлина в широк диапазон от вълни, идващи от различни посоки.
Този материал дава по-добро разбиране защо микрочастиците цикада (брохозоми) са толкова ефективни при маскиране на насекомо и могат да се използват за маскиране на всичко.
„Знаехме, че нашите синтетични частици могат да бъдат интересни оптически поради тяхната структура“, каза един от изследователите Так-Синг Уонг. - Впоследствие ръководителят на изследването Шикуан Ян посочи, че цикадата произвежда покритие, чиято структура е много близка до нашия синтетичен материал. Това ни даде основание да се замислим как цикадите използват този материал."
Брохозомите са като малки футболни топки. Учените отдавна се опитват да ги пресъздадат по изкуствен начин.
Използвайки сложен процес, включващ пет стъпки, учените успяха да създадат подобни микрочастици, способни да улавят до 99 процента от светлината в ултравиолетовия, видимия и инфрачервения диапазон. Липсата на отразена светлина означава, че наблюдателят просто няма какво да види.
Промоционално видео:
Проучването на тези изкуствени брохозоми е помогнало да се разбере механизмът на „изчезването“на цикадите, тъй като хищните насекоми и птиците, които ги преследват, виждат в ултравиолетовите и видимите диапазони.
Когато синтетичният материал беше нанесен върху листата, при емулирането на зрението на калинката (с ограничение на видимия спектър) цветовете на листата и микрочастиците практически съвпаднаха.
Създаването на мантията-невидимка все още надхвърля нашите възможности - и някои физици са сигурни, че това е просто невъзможно - но изследователите вярват, че резултатите, получени от цикадите, могат да бъдат разширени и използвани в реални материали.
„Различните материали имат различна употреба“, казва Уонг. „Например мангановият оксид се използва широко в суперкондензатори и батерии. Поради голямата си повърхност, нашите частици могат да бъдат добри за електродите на батериите, ускорявайки химическата реакция."
Като антирефлексно покритие, новият материал може да помогне на сензорите и камерите да подобрят съотношението сигнал / шум, да подобрят възможностите на телескопа и дори да подобрят ефективността на слънчевите клетки. Във всички тези случаи нивото на усвояване на светлинната енергия е много важно.
Изглежда известно време ще трябва да се справим без наметалото-невидимка; въпреки това, това проучване отваря нови перспективи и учените се надяват да накарат материала да работи на по-дълги вълни.
„Чрез увеличаване на тази структура, тя може да бъде в състояние да абсорбира по-дълги електромагнитни вълни, като средно инфрачервена, и това ще разшири обхвата на приложения като сензор и акумулатор на енергия“, казва Уонг.
Вадим Тарабарко