Mikrodelci, ki jih najdemo v izločkih cikade, lahko postanejo skrivna sestavina za izdelavo ogrinjala nevidnosti. Ti delci spremenijo valovno dolžino svetlobe, s katero lahko dosežemo učinek nevidnosti.
Delci, ki jih proizvajajo cikade, ne le odganjajo vodo s svojih kril, temveč tudi spreminjajo valovne dolžine svetlobe, kar bi lahko bilo koristno za raziskovalce pri dolgoročnih poskusih ustvarjanja plašča nevidnosti.
Ključno, da predmeti postanejo nevidni, je najti način, kako absorbirati svetlobo, ki predmete zakrije. Izkazalo se je, da točno to počne cikada, ki se skriva pred plenilci.
Znanstveniki na univerzi v Pensilvaniji so ustvarili sintetični material, ki posnema mikrodelce, ki jih uporabljajo cikade. To dosežemo z uporabo nanometrskih vodnjakov, ki lahko absorbirajo svetlobo v širokem razponu valov, ki prihajajo iz različnih smeri.
Ta material omogoča boljše razumevanje, zakaj so mikrodelci cikade (brohozomi) tako učinkoviti pri prikrivanju žuželk in jih lahko uporabimo za prikrivanje česar koli.
"Vedeli smo, da so lahko naši sintetični delci optično zanimivi zaradi svoje strukture," je dejal eden od raziskovalcev Tak-Sing Wong. - Nato je vodja študije Shikuan Yang poudaril, da cikada ustvari prevleko, katere struktura je zelo blizu našemu sintetičnemu materialu. To nam je dalo razlog za razmišljanje o tem, kako cikade uporabljajo ta material."
Brohosomi so kot majhne nogometne žoge. Znanstveniki so jih že dolgo poskušali poustvariti na umeten način.
Z uporabo zapletenega postopka, ki je vključeval pet korakov, so znanstveniki lahko ustvarili podobne mikrodelce, ki lahko zajamejo do 99 odstotkov svetlobe v ultravijoličnem, vidnem in infrardečem območju. Pomanjkanje odsevne svetlobe pomeni, da opazovalec preprosto nima kaj videti.
Promocijski video:
Študija teh umetnih brohosomov je pomagala razumeti mehanizem "izginotja" cikade, saj plenilske žuželke in ptice, ki jih plenijo, vidijo v ultravijoličnem in vidnem območju.
Ko so na liste nanesli sintetični material, so pri posnemanju vida pikapolonice (z omejitvijo vidnega spektra) barve listov in mikrodelcev praktično sovpadale.
Ustvarjanje plašča nevidnosti še vedno presega naše zmožnosti - in nekateri fiziki so prepričani, da je to preprosto nemogoče - vendar raziskovalci verjamejo, da je mogoče rezultate, pridobljene s cikadami, razširiti in uporabiti v resničnih materialih.
"Različni materiali imajo različno uporabo," pravi Wong. »Manganov oksid se na primer pogosto uporablja v superkondenzatorjih in baterijah. Zaradi velike površine so lahko delci primerni za elektrode v akumulatorjih in pospešijo kemično reakcijo."
Kot protirefleksni premaz lahko novi material pomaga senzorjem in kameram izboljšati razmerje med signalom in šumom, izboljša zmogljivosti teleskopov in celo izboljša učinkovitost sončnih celic. V vseh teh primerih je stopnja absorpcije svetlobne energije zelo pomembna.
Zdi se, da bomo nekaj časa morali opraviti brez ogrinjala nevidnosti; kljub temu pa ta študija odpira nove perspektive in znanstveniki upajo, da bo material deloval na daljših valovnih dolžinah.
"Če bi povečali to strukturo, bi lahko lahko absorbiral daljše elektromagnetne valove, kot je infrardeča, kar bo razširilo področje uporabe kot senzor in hranilnik energije," pravi Wong.
Vadim Tarabarko