Sikadien eritteistä löydetyistä mikrohiukkasista voi tulla salainen ainesosa näkymätön viitan tuotannossa. Nämä hiukkaset muuttavat valon aallonpituutta, jota voidaan käyttää näkymättömyyden aikaansaamiseksi.
Sikadien tuottamat hiukkaset paitsi työntävät vettä siipistään myös muuttavat valon aallonpituuksia, mikä voi olla hyödyllistä tutkijoille heidän pitkäaikaisissa yrityksissään luoda näkymätön viitta.
Avain esineiden tekemiseen näkymättömäksi on löytää tapa absorboida esineitä peittävä valo. Osoittautuu, että se on se, mitä seeppa tekee, piiloutuessaan saalistajilta.
Pennsylvanian yliopiston tutkijat ovat luoneet synteettisen materiaalin, joka jäljittelee kabadien käyttämiä mikropartikkeleita. Tämä saavutetaan käyttämällä nanometrin kokoisia kaivoja, jotka pystyvät absorboimaan valoa laajalla aallonpituusalueella, jotka tulevat eri suunnista.
Tämä materiaali antaa paremman käsityksen siitä, miksi kabadin mikrohiukkaset (brochosomit) ovat niin tehokkaita naamioitavissa hyönteisissä, ja sitä voidaan käyttää naamioimaan mitä tahansa.
"Tiesimme, että synteettiset hiukkasemme voivat olla optisesti mielenkiintoisia niiden rakenteen vuoksi", sanoi yksi tutkijoista, Tak-Sing Wong. - Tämän jälkeen tutkimuksen johtaja Shikuan Yang huomautti, että seepra tuottaa pinnoitteen, jonka rakenne on hyvin lähellä synteettistä materiaaliamme. Tämä antoi meille syyn miettiä, miten cicadat käyttävät tätä materiaalia."
Brochosomit ovat kuin pienet jalkapallot. Tutkijat ovat jo kauan yrittäneet luoda ne uudelleen keinotekoisella tavalla.
Viiden vaiheen monimutkaisen prosessin avulla tutkijat pystyivät luomaan samanlaisia mikrohiukkasia, jotka kykenevät sieppaamaan jopa 99 prosenttia valosta ultravioletti-, näkyvällä ja infrapuna-alueella. Heijastuneen valon puute tarkoittaa, että tarkkailijalla ei yksinkertaisesti ole mitään nähtävää.
Mainosvideo:
Näiden keinotekoisten brokosomien tutkimus auttoi ymmärtämään kabadien "katoamisen" mekanismia, koska saalistushyönteiset ja niitä saalistajat linnut näkevät ultravioletti- ja näkyvillä alueilla.
Kun synteettistä materiaalia levitettiin lehtiin, leppäkertun näön emuloinnissa (näkyvän spektrin rajoituksella) lehtien ja mikrohiukkasten värit käytännössä osuivat yhteen.
Näkymättömyyden viitan luominen on edelleen kykymme ulkopuolella - ja jotkut fyysikot ovat varmoja, että tämä on yksinkertaisesti mahdotonta - mutta tutkijat uskovat, että cicadaista saatuja tuloksia voidaan laajentaa ja käyttää todellisissa materiaaleissa.
"Eri materiaaleilla on eri käyttötarkoitukset", Wong sanoo. - Esimerkiksi mangaanioksidia käytetään laajalti superkondensaattoreissa ja paristoissa. Suuren pinta-alansa takia hiukkasemme voivat olla hyviä akkuelektrodeille, mikä nopeuttaa kemiallista reaktiota."
Heijastuksenestopinnoitteena uusi materiaali voi auttaa antureita ja kameroita parantamaan signaali-kohinasuhdetta, parantamaan kaukoputken ominaisuuksia ja jopa parantamaan aurinkokennojen tehokkuutta. Kaikissa näissä tapauksissa valoenergian absorptiotaso on erittäin tärkeä.
Näyttää siltä, että meidän on tehtävä jonkin aikaa ilman näkymättömyyttä viitta; kuitenkin tämä tutkimus avaa uusia näkökulmia, ja tutkijat toivovat saavansa materiaalin toimimaan pidemmillä aallonpituuksilla.
"Suurentamalla tätä rakennetta se voisi mahdollisesti pystyä absorboimaan pidemmät sähkömagneettiset aallot, kuten keski-infrapuna, ja tämä laajentaa sovellusalaa anturina ja energian varastointina", Wong sanoo.
Vadim Tarabarko