Mikročástice nacházející se v sekrecích cikád se mohou stát tajnou přísadou pro výrobu neviditelného pláště. Tyto částice mění vlnovou délku světla, kterou lze použít k dosažení efektu neviditelnosti.
Částice produkované cikádami nejen odpuzují vodu z křídel, ale také mění vlnové délky světla, což by mohlo být užitečné pro výzkumníky v jejich dlouhodobých pokusech o vytvoření neviditelného pláště.
Klíčem k tomu, aby byly objekty neviditelné, je najít způsob, jak absorbovat světlo, které objekty zakrývá. Ukázalo se, že to je přesně to, co cikáda dělá, skrývající se před predátory.
Vědci z University of Pennsylvania vytvořili syntetický materiál, který napodobuje mikročástice používané cikádami. Toho je dosaženo použitím jamek o velikosti nanometrů schopných absorbovat světlo v širokém rozsahu vlnových délek přicházejících z různých směrů.
Tento materiál poskytuje lepší pochopení toho, proč jsou mikročástice cikád (brochosomy) tak účinné při maskování hmyzu a lze je použít k maskování čehokoli.
"Věděli jsme, že naše syntetické částice mohou být opticky zajímavé díky své struktuře," řekl jeden z výzkumníků, Tak-Sing Wong. - Vedoucí studie Shikuan Yang následně poukázal na to, že cikáda vytváří povlak, jehož struktura je velmi blízká našemu syntetickému materiálu. To nám dalo důvod přemýšlet o tom, jak cikády používají tento materiál. “
Brochosomy jsou jako malé fotbalové míče. Vědci se již dlouho pokoušeli uměle je znovu vytvořit.
Pomocí složitého procesu zahrnujícího pět kroků byli vědci schopni vytvořit podobné mikročástice schopné zachytit až 99 procent světla v ultrafialovém, viditelném a infračerveném rozsahu. Absence odraženého světla znamená, že pozorovatel prostě nemá co vidět.
Propagační video:
Studium těchto umělých brochosomů pomohlo pochopit mechanismus „zmizení“cikád, protože dravý hmyz a ptáci, kteří se na ně živí, vidí v ultrafialovém a viditelném rozsahu.
Když byl syntetický materiál aplikován na listy, v emulaci vidění berušky (s omezením viditelného spektra) se barvy listů a mikročástic prakticky shodovaly.
Vytvoření pláště neviditelnosti je stále nad naše možnosti - a někteří fyzici si jsou jisti, že je to prostě nemožné -, ale vědci se domnívají, že výsledky získané z cikád lze rozšířit a použít ve skutečných materiálech.
"Různé materiály mají různá použití," říká Wong. "Například oxid manganičitý je široce používán v superkondenzátorech a bateriích." Díky své velké ploše mohou být naše částice dobré pro bateriové elektrody, což urychluje chemickou reakci. “
Jako antireflexní vrstva by nový materiál mohl pomoci senzorům a kamerám zlepšit poměr signálu k šumu, zlepšit schopnosti dalekohledu a dokonce zlepšit účinnost solárních článků. Ve všech těchto případech je úroveň absorpce světelné energie velmi důležitá.
Vypadá to, že se na chvíli budeme muset obejít bez neviditelného pláště; tato studie nicméně otevírá nové perspektivy a vědci doufají, že materiál bude fungovat na delších vlnových délkách.
"Zvětšením této struktury by mohla být schopna absorbovat delší elektromagnetické vlny, jako je střední infračervené záření, a tím se rozšíří rozsah aplikací jako snímač a skladování energie," říká Wong.
Vadim Tarabarko