Mikropartikler, der findes i cikadas sekreter, kan blive den hemmelige ingrediens til produktion af usynlighedskappen. Disse partikler ændrer lysets bølgelængde, som kan bruges til at opnå usynlighedseffekten.
Partiklerne produceret af cikader afviser ikke kun vand fra deres vinger, men ændrer også lysets bølgelængder, hvilket kan være nyttigt for forskere i deres langsigtede forsøg på at skabe en usynlighedskappe.
Nøglen til at gøre objekter usynlige er at finde en måde at absorbere lys, der tilslører objekter. Det viser sig, at det er præcis, hvad cicadaen gør, gemmer sig for rovdyr.
Forskere ved University of Pennsylvania har skabt et syntetisk materiale, der efterligner mikropartikler, der bruges af cikader. Dette opnås ved at bruge brønde i nanometerstørrelse, der er i stand til at absorbere lys i en bred vifte af bølgelængder, der kommer fra forskellige retninger.
Dette materiale giver en bedre forståelse af, hvorfor cicadamikropartikler (brochosomer) er så effektive til at camouflere insekter og kan bruges til at camouflere alt.
”Vi vidste, at vores syntetiske partikler kunne være interessante optisk på grund af deres struktur,” sagde en af forskerne, Tak-Sing Wong. - Efterfølgende oplyste lederen af undersøgelsen, Shikuan Yang, at cikaden producerer en belægning, hvis struktur er meget tæt på vores syntetiske materiale. Dette gav os en grund til at tænke over, hvordan cikaderne bruger dette materiale."
Brochosomer er som små fodboldbolde. Forskere har længe forsøgt at genskabe dem på en kunstig måde.
Ved hjælp af en kompleks proces, der involverede fem trin, var forskere i stand til at skabe lignende mikropartikler, der var i stand til at fange op til 99 procent af lyset i det ultraviolette, synlige og infrarøde område. Fraværet af reflekteret lys betyder, at observatøren simpelthen ikke har noget at se.
Salgsfremmende video:
Undersøgelsen af disse kunstige brochosomer hjalp til med at forstå mekanismen til "forsvinden" af cikader, da rovdyrsinsekter og fugle, der plyndrer dem, ser i de ultraviolette og synlige områder.
Da det syntetiske materiale blev påført bladene, i emuleringen af mariehønsens syn (med begrænsningen af det synlige spektrum) faldt farverne på bladene og mikropartikler praktisk talt sammen.
Oprettelsen af usynlighedskappen er stadig uden for vores evner - og nogle fysikere er sikre på, at dette simpelthen er umuligt - men forskerne mener, at resultaterne fra cikader kan udvides og bruges i ægte materialer.
”Forskellige materialer har forskellige anvendelser,” siger Wong.”For eksempel anvendes manganoxid i vid udstrækning i superkondensatorer og batterier. På grund af deres store overfladeareal kan vores partikler være gode til batterielektroder, hvilket fremskynder den kemiske reaktion."
Som en antirefleksbelægning kan det nye materiale hjælpe sensorer og kameraer med at forbedre signal / støj-forholdet, forbedre teleskopernes kapacitet og endda forbedre effektiviteten af solceller. I alle disse tilfælde er absorptionsniveauet for lysenergi meget vigtigt.
Det ser ud til, at vi bliver nødt til at klare os uden usynlighedskappen i et stykke tid; ikke desto mindre åbner denne undersøgelse nye perspektiver, og forskere håber at få materialet til at fungere ved længere bølgelængder.
”Ved at gøre denne struktur større, kunne den muligvis være i stand til at absorbere længere elektromagnetiske bølger som f.eks. Midt-infrarød, og dette vil udvide anvendelsesområdet for sensor og energilagring,” siger Wong.
Vadim Tarabarko