Mikrodaļiņas, kas atrodamas cikāžu izdalījumos, var kļūt par slepeno sastāvdaļu neredzamības apmetņa ražošanā. Šīs daļiņas maina gaismas viļņa garumu, ko var izmantot, lai panāktu neredzamības efektu.
Cicadas radītās daļiņas ne tikai atgrūž ūdeni no spārniem, bet arī maina gaismas viļņu garumus, kas varētu būt noderīgi pētniekiem viņu ilgtermiņa mēģinājumos izveidot neredzamības apmetni.
Galvenais, lai objektus padarītu neredzamus, ir atrast veidu, kā absorbēt gaismu, kas objektus aizsedz. Izrādās, ka tieši cicada dara, slēpjas no plēsējiem.
Pensilvānijas universitātes zinātnieki ir izveidojuši sintētisku materiālu, kas atdarina cikāžu izmantotās mikrodaļiņas. To panāk, izmantojot nanometra izmēra akas, kas spēj absorbēt gaismu plašā viļņu garumu diapazonā, kas nāk no dažādiem virzieniem.
Šis materiāls ļauj labāk izprast, kāpēc cikādes mikrodaļiņas (brošoomas) ir tik efektīvas kukaiņu maskēšanā, un tās var izmantot, lai maskētu jebko.
"Mēs zinājām, ka mūsu sintētiskās daļiņas var būt optiski interesantas to struktūras dēļ," sacīja viens no pētniekiem Tak-Sing Wong. - Pēc tam pētījuma vadītājs Šikuans Jaņs norādīja, ka cikāde ražo pārklājumu, kura struktūra ir ļoti tuvu mūsu sintētiskajam materiālam. Tas mums deva pamatu domāt par to, kā cikādes izmanto šo materiālu."
Brošas ir kā sīkas futbola bumbas. Zinātnieki jau sen mēģināja tos mākslīgi atjaunot.
Izmantojot sarežģītu procesu, kurā ietilpst pieci soļi, zinātnieki varēja izveidot līdzīgas mikrodaļiņas, kas ultravioletajā, redzamajā un infrasarkanajā diapazonā varētu uztvert līdz 99 procentiem gaismas. Atstarotās gaismas trūkums nozīmē, ka novērotājam vienkārši nav ko redzēt.
Reklāmas video:
Šo mākslīgo brošūru izpēte palīdzēja saprast cikāžu "pazušanas" mehānismu, jo plēsonīgi kukaiņi un putni, kas tos aplaupīja, redz ultravioletajā un redzamajā diapazonā.
Kad sintētiskais materiāls tika uzklāts uz lapām, mārītes redzējuma atdarināšanā (ar redzamā spektra ierobežojumu) lapu un mikrodaļiņu krāsas praktiski sakrita.
Neredzamības apmetņa izveide joprojām pārsniedz mūsu iespējas - un daži fiziķi ir pārliecināti, ka tas ir vienkārši neiespējami, taču pētnieki uzskata, ka cicadas iegūtos rezultātus var paplašināt un izmantot reālos materiālos.
"Dažādiem materiāliem ir atšķirīgs pielietojums," saka Vongs. “Piemēram, mangāna oksīdu plaši izmanto superkondensatoros un akumulatoros. Lielās virsmas dēļ mūsu daļiņas var būt noderīgas akumulatoru elektrodiem, paātrinot ķīmisko reakciju."
Kā pretatstarojuma pārklājums jaunais materiāls var palīdzēt sensoriem un kamerām uzlabot signāla un trokšņa attiecību, uzlabot teleskopa iespējas un pat uzlabot saules bateriju efektivitāti. Visos šajos gadījumos gaismas enerģijas absorbcijas līmenis ir ļoti svarīgs.
Izskatās, ka mums kādu laiku būs jāiztiek bez neredzamības apmetņa; neskatoties uz to, šis pētījums paver jaunas perspektīvas, un zinātnieki cer likt materiālam darboties garākā viļņa garumā.
"Palielinot šo struktūru, tā, iespējams, varētu absorbēt garākus elektromagnētiskos viļņus, piemēram, vidus infrasarkano staru, un tas paplašinās lietojumu klāstu kā sensoru un enerģijas uzkrāšanu," saka Vongs.
Vadims Tarabarko