Microparticulele găsite în secrețiile de cicade pot deveni ingredientul secret pentru producerea mantiei de invizibilitate. Aceste particule modifică lungimea de undă a luminii, care poate fi utilizată pentru a obține efectul de invizibilitate.
Particulele produse de cigale nu numai că resping apa din aripi, ci și modifică lungimile de undă ale luminii, care ar putea fi utile cercetătorilor în încercările lor pe termen lung de a crea o mantie de invizibilitate.
Cheia pentru a face obiectele invizibile este de a găsi o modalitate de a absorbi lumina care ascunde obiectele. Se pare că exact asta face cicada, ascunzându-se de prădători.
Oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania au creat un material sintetic care imită microparticulele folosite de cicade. Acest lucru se realizează prin utilizarea puțurilor de dimensiuni nanometrice capabile să absoarbă lumina într-o gamă largă de lungimi de undă provenite din direcții diferite.
Acest material oferă o mai bună înțelegere a motivului pentru care microparticulele de cicală (broșozomi) sunt atât de eficiente în camuflarea unei insecte și pot fi folosite pentru a camufla orice.
„Știam că particulele noastre sintetice ar putea fi interesante din punct de vedere optic datorită structurii lor”, a spus unul dintre cercetătorii Tak-Sing Wong. - Ulterior, șeful studiului, Shikuan Yang, a indicat că cicala produce un strat a cărui structură este foarte apropiată de materialul nostru sintetic. Acest lucru ne-a dat un motiv să ne gândim la modul în care cicalele folosesc acest material."
Brosomii sunt ca niște mingi de fotbal minuscule. Oamenii de știință au încercat mult timp să le recreeze artificial.
Folosind un proces complex care implică cinci pași, oamenii de știință au reușit să creeze microparticule similare capabile să capteze până la 99% din lumină în intervalele ultraviolete, vizibile și infraroșii. Absența luminii reflectate înseamnă că observatorul pur și simplu nu are nimic de văzut.
Video promotional:
Studiul acestor broșozomi artificiali a ajutat la înțelegerea mecanismului „dispariției” cicadelor, deoarece insectele și păsările prădătoare care se pradă de ele se văd în intervalele ultraviolete și vizibile.
Când materialul sintetic a fost aplicat pe frunze, în emularea vederii buburuzei (cu limitarea spectrului vizibil), culorile frunzelor și ale microparticulelor au coincis practic.
Crearea mantiei de invizibilitate este încă dincolo de capacitățile noastre - și unii fizicieni sunt siguri că acest lucru este pur și simplu imposibil - dar cercetătorii consideră că rezultatele obținute din cicade pot fi extinse și utilizate în materiale reale.
„Diferite materiale au utilizări diferite”, spune Wong. „De exemplu, oxidul de mangan este utilizat pe scară largă în supercondensatoare și baterii. Datorită suprafeței lor mari, particulele noastre pot fi bune pentru electrozii bateriei, accelerând reacția chimică."
Ca un strat antireflex, noul material ar putea ajuta senzorii și camerele să îmbunătățească raportul semnal-zgomot, să îmbunătățească capacitățile telescoapelor și chiar să îmbunătățească eficiența celulelor solare. În toate aceste cazuri, nivelul de absorbție a energiei luminii este foarte important.
Se pare că va trebui să ne descurcăm fără pelerina de invizibilitate pentru o vreme; cu toate acestea, acest studiu deschide noi perspective și oamenii de știință speră să facă materialul să funcționeze la lungimi de undă mai mari.
„Prin mărirea acestei structuri, ar putea fi capabilă să absoarbă unde electromagnetice mai lungi, cum ar fi infraroșul mediu, iar acest lucru va extinde gama de aplicații ca senzor și stocare a energiei”, spune Wong.
Vadim Tarabarko
