O insectă inspiră dispozitivele de invizibilitate și tehnologia de ultimă generație

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

O insectă obișnuită, din regnul cicadelor, secretă și se îmbracă în mici particule misterioase care ar putea oferi atât inspirație, cât și instrucțiuni pentru tehnologia de ultimă generație, potrivit unui nou studiu condus de cercetătorii de la Penn State.

În premieră, echipa a reprodus cu precizie geometria complexă a acestor particule, numite brochosomi, și oferă o mai bună înțelegere a modului în care acestea absorb atât lumina vizibilă, cât și cea ultravioletă.

Acest lucru ar putea permite dezvoltarea de materiale optice bioinspirate cu posibile aplicații, de la dispozitive de camuflare invizibile, la acoperiri pentru a recolta mai eficient energia solară, a declarat Tak-Sing Wong, profesor de inginerie mecanică și inginerie biomedicală.

Wong a condus studiul, care a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Particulele unice, minuscule, au o geometrie neobișnuită, asemănătoare unei mingi de fotbal, cu cavități, iar scopul lor exact pentru insecte a fost un mister pentru oamenii de știință încă din anii 1950. În 2017, Wong a condus echipa de cercetare de la Penn State care a fost prima care a creat o versiune de bază, sintetică, a brohosomilor, în încercarea de a înțelege mai bine funcția acestora.

Un mister pentru oamenii de știință

,,Această descoperire ar putea fi foarte utilă pentru inovația tehnologică„, a declarat Lin Wang, cercetător postdoctoral în inginerie mecanică și autorul principal al studiului.

,,Cu ajutorul unei noi strategii de reglare a reflexiei luminii pe o suprafață, am putea fi capabili să ascundem semnăturile termice ale oamenilor sau ale mașinilor.”

Teoriile cu privire la motivul pentru care frunzulițele se acoperă cu o armură au variat de la menținerea lor în afara contaminanților și a apei până la o mantie de invizibilitate asemănătoare cu cea a supereroilor. Cu toate acestea, o nouă înțelegere a geometriei lor ridică o puternică posibilitate ca principalul său scop să fie cel de a evita prădătorii, potrivit lui Tak-Sing Wong, profesor de inginerie mecanică și inginerie biomedicală și autor corespondent al studiului.

Cercetătorii au descoperit că dimensiunea găurilor din brochosom care îi conferă un aspect gol, asemănător cu cel al unei mingi de fotbal, este extrem de importantă. Dimensiunea este consecventă la toate speciile de cicade, indiferent de mărimea corpului insectei.

O descoperire utilă pentru inovația tehnologică

Brohosomii au un diametru de aproximativ 600 de nanometri – aproximativ jumătate din dimensiunea unei singure bacterii – iar porii brohosomului sunt de aproximativ 200 de nanometri.

Cercetătorii au descoperit că designul unic al brohosomilor are un dublu scop – absorbția luminii ultraviolete (UV), care reduce vizibilitatea pentru prădătorii cu vedere UV, cum ar fi păsările și reptilele, și împrăștierea luminii vizibile, creând un scut anti-reflexie împotriva potențialelor amenințări. Dimensiunea găurilor este perfectă pentru a absorbi lumina la frecvența ultravioletă.

Acest lucru ar putea duce la o varietate de aplicații pentru oameni care utilizează brohosomi sintetici, cum ar fi sisteme mai eficiente de recoltare a energiei solare, acoperiri care protejează produsele farmaceutice de deteriorarea indusă de lumină, creme solare avansate pentru o mai bună protecție a pielii împotriva daunelor provocate de soare și chiar dispozitive de camuflare, au declarat cercetătorii, potrivit EurekAlert.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Revenire spectaculoasă pentru cea mai rară insectă din lume, la un pas de dispariție

Cea mai mare insectă ce a trăit vreodată semăna cu o libelulă uriașă

Test de cultură generală. Care este cea mai rapidă insectă zburătoare?

Cercetătorii au creat microbateriile care ar putea alimenta roboți cât o insectă