Исследователи изучили особенности насекомых рода Cicadella и создали искусственный материал, который имитирует способность цикадок к замечательной маскировке.
Обмен жидкостью у большинства насекомых устроен не так, как у людей. Маленькие животные очень неохотно расстаются с драгоценной влагой, а поэтому даже микроскопические частицы воды, которые они выделяют в качестве своеобразного «пота», имеют ряд очень интересных свойств. Ученые обратили внимание на то, что подобные выделения у цикадок (род Cicadella) способны изменять длины световых волн. Эта механика может лечь в основу маскировочных технологий будущего и позволит инженерам разработать самый настоящий плащ-невидимку!
Невидимость: наука учится у природы
Существует несколько способов достичь полной или частичной невидимости тела, и животные активно пользуются ими для маскировки в естественной среде обитания. Благодаря поглощению света крыльями цикадке удается стать незаметной для хищников. Ученые из Университета штата Пенсильвания придумали синтетические материалы, которые имитируют микрочастицы, которые используются насекомыми. Для этого они проделали в ткани наноотвори для поглощения света, поступающего с любой стороны, в широком диапазоне частот.
Как отмечают сами ученые, синтетические материалы помогли биологам наконец понять то, как цикадкам удается так хорошо маскироваться в дикой природе. Сами микрочастицы называются брохосоми: с помощью сложного пятиступенчатого электрохимического процесса, исследователям удалось создать их имитацию. Искусственный материал в результате способен поглощать 99% направленного света — от ультрафиолетового до инфракрасного, включая и видимый диапазон.
Когда исследователи решили испытать свое детище на практике, поместили его на листья растения и выучили с помощью «взгляда божьей коровки» — устройства, что ограничивает зрительный спектр и позволяет человеку видеть так же, как и одноименное насекомое. Результаты были впечатляющими: визуально отличить письмо от лежащей на нем «добычи» было практически невозможно.
Значение изобретения
В настоящее время научное сообщество спорит по поводу того, можно ли сделать полностью невидимый материал. Один из авторов нового исследования, Так-Син Вонг, считает, что все дело в правильном подборе материалов под конкретные нужды — поглощающие материалы полезны не только как средство достижения оптической невидимости. Он приводит в пример оксид марганца, который в настоящее время широко используется в аккумуляторах и суперконденсаторах. Через высокую площадь поверхности эта доля может создавать хороший аккумуляторний заряд и, как следствие, обеспечить ускоренное протекание химической реакции. Это пригодится для целого ряда задач: например, телескопы смогут гораздо точнее мониторить глубины космоса, а солнечные батареи научатся эффективнее поглощать энергию света.
Источник: http://jivukakdura.ru/ychenye-sozdali-material-pogloshaushii-99-sveta/