Creează o nouă tehnologie de invizibilitate inspirată de la lăcuste

O echipă de cercetători de la Penn State a adunat informații despre modul în care lăcustele produc și folosesc particule mici misterioase pentru a se acoperi, care vor servi ca următoarea generație de dispozitive de invizibilitate.

Inspirație în natură

Inspirându-se de la lăcuste, cercetătorii au conceput o metodă pentru următoarea generație de dispozitive de invizibilitate. Potrivit echipei, folosind o replică exactă a formei complicate a acestor particule, ei au reușit să dezvăluie misterul modului în care acești brohozomi absorb lumina, atât vizibilă, cât și ultravioletă. Și este datorită dimensiunii găurilor sau porilor pe care le au brohozomii și îi conferă un aspect gol.

Acest lucru ar putea permite dezvoltarea materialelor optice bioinspirate cu aplicații potențiale, de la dispozitive de camuflaj invizibile la acoperiri pentru a recolta mai eficient energia solară, a declarat Tak-Sing Wong, profesor de inginerie mecanică și inginerie biomedicală și director al studiului al Academiei Naționale de Științe (PNAS).

„Această descoperire ar putea fi foarte utilă pentru inovația tehnologică”, a explicat Lin Wang, cercetător postdoctoral în inginerie mecanică și autor principal al studiului. „Cu o nouă strategie de reglare a reflectării luminii pe o suprafață, am putea ascunde semnăturile termice ale oamenilor sau ale mașinilor. Poate că într-o zi oamenii vor putea dezvolta o mantie de invizibilitate termică bazată pe trucurile folosite de salcate de frunze. Lucrările noastre arată „Cât de înțelegere”. natura ne poate ajuta să dezvoltăm tehnologii moderne”.

Spre materiale optice bioinspirate

Brohozomii au un diametru de aproximativ 600 de nanometri (aproximativ jumătate din dimensiunea unei singure bacterii), iar porii din brohozomi măsoară aproximativ 200 de nanometri. Oamenii de știință au descoperit că nu numai că absorb lumina ultravioletă, dar reduc vizibilitatea prădătorilor cu vedere ultravioletă, cum ar fi păsările și reptilele, creând un scut antireflex împotriva potențialelor amenințări.

Călătoria către această descoperire a început în 2017 , când Wong și echipa sa au sintetizat pentru prima dată o versiune de bază a brohozomilor, cu scopul de a înțelege funcția acestora. Pasul de astăzi este impresionant, deoarece au reușit să creeze brohozomi sintetici folosind tehnologia avansată de imprimare 3D; Această metodă nu numai că imită structura naturală a brohozomilor, dar demonstrează și potențialul său de a reduce semnificativ reflexia luminii.

„Am reușit să facem acești brohozomi folosind o metodă de imprimare 3D de înaltă tehnologie în laborator. Am descoperit că aceste particule fabricate în laborator pot reduce reflexia luminii cu până la 94% . „Aceasta este o descoperire grozavă, deoarece este prima dată când vedem natura făcând așa ceva, în care controlează lumina într-un mod atât de specific folosind particule goale”, clarifică Wang.

Folosind tehnici avansate, care sunt acum disponibile, ei au produs o versiune mărită care măsoară 20.000 de nanometri sau aproximativ o cincime din diametrul unui păr uman. Datorită imprimării 3D , oamenii de știință au reușit să dubleze perfect morfologia, numărul și locația găurilor pentru a crea brohozomi artificiali suficient de mari pentru caracterizarea optică.

„Natura a fost un bun profesor pentru oamenii de știință pentru a dezvolta noi materiale avansate”, a spus Wang „În acest studiu, ne-am concentrat doar pe o singură specie de insecte, dar există multe mai multe insecte uimitoare care așteaptă oamenii de știință din materiale. , și ne pot ajuta să rezolvăm diverse probleme de inginerie „Nu sunt doar insecte, sunt inspirații”.

Imaginați-vă tot ce ar putea veni datorită acestei tehnologii : acoperiri farmaceutice de protecție, tehnologii de criptare a informațiilor concepute pentru a ascunde datele vizibile doar sub anumite lungimi de undă de lumină…

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *