Cikadų išskyrose randamos mikrodalelės gali tapti slaptu nematomo apsiausto gamybos ingredientu. Šios dalelės keičia šviesos bangos ilgį, kurį galima panaudoti nematomumo efektui pasiekti.
Cikadų gaminamos dalelės ne tik atstumia vandenį iš sparnų, bet ir keičia šviesos bangos ilgį, o tai gali būti naudinga tyrėjams jų ilgalaikiams bandymams sukurti nematomą apsiaustą.
Raktas norint, kad objektai būtų nematomi, yra surasti būdą, kaip sugerti objektus užgožiančią šviesą. Pasirodo, kad cikadas būtent taip ir daro, slėpdamasis nuo plėšrūnų.
Pensilvanijos universiteto mokslininkai sukūrė sintetinę medžiagą, imituojančią cikadų naudojamas mikrodaleles. Tai pasiekiama naudojant nanometro dydžio šulinius, gebančius sugerti šviesą įvairiausiose bangose, sklindančiose iš skirtingų krypčių.
Ši medžiaga leidžia geriau suprasti, kodėl kabadžių mikrodalelės (brochosomos) taip efektyviai užmaskuoja vabzdį ir gali būti naudojamos viskam maskuoti.
"Mes žinojome, kad mūsų sintetinės dalelės gali būti įdomios optiškai dėl savo struktūros", - sakė vienas iš tyrėjų Tak-Sing Wongas. - Vėliau tyrimo vadovas Shikuanas Yangas nurodė, kad cikadai gamina dangą, kurios struktūra yra labai artima mūsų sintetinei medžiagai. Tai davė mums pagrindo pagalvoti, kaip cikados naudoja šią medžiagą “.
Brochosomos yra tarsi maži futbolo kamuoliai. Mokslininkai jau seniai bandė juos atkurti dirbtinai.
Naudodami sudėtingą procesą, apimančią penkis etapus, mokslininkai sugebėjo pagaminti panašias mikrodaleles, galinčias užfiksuoti iki 99 proc. Atspindėtos šviesos trūkumas reiškia, kad stebėtojas paprasčiausiai neturi ką pamatyti.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šių dirbtinių brochosomų tyrimas padėjo suprasti cikadų „išnykimo“mechanizmą, nes plėšrieji vabzdžiai ir juos grobiantys paukščiai mato ultravioletiniuose ir matomuose diapazonuose.
Kai sintetinė medžiaga buvo tepama ant lapų, mėgdžiojant boružėlės regėjimą (ribojant matomą spektrą), lapų ir mikrodalelių spalvos praktiškai sutapo.
Nematomo apsiausto kūrimas vis dar viršija mūsų galimybes - ir kai kurie fizikai yra tikri, kad tai yra tiesiog neįmanoma - tačiau mokslininkai mano, kad cikadų rezultatus galima išplėsti ir panaudoti tikrose medžiagose.
„Skirtingos medžiagos yra skirtingai naudojamos“, - sako Wongas. „Pavyzdžiui, mangano oksidas plačiai naudojamas superkondensatoriuose ir baterijose. Dėl didelio paviršiaus ploto mūsų dalelės gali būti naudingos akumuliatorių elektrodams, pagreitindamos cheminę reakciją."
Kaip atspindinti dangą naujoji medžiaga gali padėti jutikliams ir kameroms pagerinti signalo ir triukšmo santykį, pagerinti teleskopų galimybes ir netgi pagerinti saulės elementų efektyvumą. Visais šiais atvejais šviesos energijos absorbcijos lygis yra labai svarbus.
Panašu, kad kurį laiką turėsime apsieiti be nematomumo apsiausto; nepaisant to, šis tyrimas atveria naujas perspektyvas, ir mokslininkai tikisi, kad medžiaga dirbs ilgesniais bangos ilgiais.
„Padidinus šią struktūrą, ji galbūt galėtų sugerti ilgesnes elektromagnetines bangas, tokias kaip vidurio infraraudonieji spinduliai, ir tai praplės jutiklių ir energijos kaupimo galimybes“, - sako Wongas.
Vadimas Tarabarko