Pospolity owad właśnie stał się sławny. To krok w stronę niewidzialności
Choć jako ludzkość lubimy chełpić się swoją pomysłowością i technologiami, to natura i tak często okazuje się lepsza. Świetnym przykładem jest pewien pospolity owad, który mieszka w pobliskiej trawie i jest mistrzem "niewidzialności".
A mowa o skoczkowatych, czyli pospolitych owadach spotykanych w ogrodach czy na farmach, gdzie uważa się je za szkodniki upraw. Nie wyróżniają się one niczym szczególnym, z wyjątkiem jednej unikalnej cechy, która nie występuje u żadnego innego owada - wytwarzają niezwykle złożone nanocząsteczki zwane "brochosomami", które wyglądają jak maleńkie piłki do piłki nożnej. Te puste w środku kulki są o połowę mniejsze od pojedynczej bakterii, wypełnione maleńkimi porami i zaskakująco jednakowe u gatunków różnej wielkości żyjących w różnych częściach świata.
Skoczkowate wydzielają te brochosomy, a następnie pokrywają nimi całe ciało, co wydaje się mieć kilka zalet. Po pierwsze, cząstki są superhydrofobowe, co może chronić owady przed wodą i ich własnym superlepkim moczem. Wydaje się też, że robią dziwne rzeczy ze światłem, więc aby to zbadać, naukowcy z Penn State University postanowili stworzyć w laboratorium własne brochosomy i je przetestować.
Natura ponownie lepsza niż technologia
Tworzenie tak małych obiektów jest trudne, dlatego zespół stworzył ich modele w większej skali, chociaż określenie "większy" jest oczywiście względne, ponieważ nadal miały one szerokość zaledwie 20 000 nanometrów. Następnie oświetlił je światłem podczerwonym o różnych długościach fal i obserwował - faktycznie okazało się, że cząstki odcinają prawie całe odbicie światła, co sugeruje, że ich głównym celem jest maskowanie owadów przed drapieżnikami.
Udało nam się wyprodukować te brochosomy przy użyciu zaawansowanej technologicznie metody druku 3D w laboratorium. Odkryliśmy, że te wytwarzane w laboratorium cząstki mogą redukować odbicie światła nawet o 94 proc. To przełomowe odkrycie, ponieważ po raz pierwszy widzieliśmy, jak natura robi coś takiego, kontrolując światło w tak specyficzny sposób za pomocą pustych cząstek
To krok w stronę niewidzialności
Badacze twierdzą, że naturalne brochosomy mają odpowiednią wielkość, aby zrobić to samo z falami ultrafioletowymi, co może być kluczem do ich funkcji - ptaki i gady polują właśnie w taki sposób, więc skoczkowate mogą szyfrować te sygnały, aby ocalić własną "skórę". Przekonują także, że ich odkrycie może pomóc w opracowaniu szeregu nowych technologii i ulepszeniu obecnych.
Można w ten sposób poprawić powierzchnie gromadzące energię słoneczną, stworzyć powłoki rozpraszające światło UV, aby chronić przedmioty i naszą skórę przed uszkodzeniami słonecznymi, a także urzeczywistnić coś, co do niedawna wydawało się science fiction, czyli "pelerynę-niewidkę".
To odkrycie może być bardzo przydatne w zakresie innowacji technologicznych. Dzięki nowej strategii regulowania odbicia światła od powierzchni być może będziemy w stanie ukryć sygnatury termiczne ludzi i maszyn. Być może pewnego dnia ludzie będą w stanie opracować pelerynę niewidkę termiczną opartą na sztuczkach stosowanych przez skoczkowate. Nasza praca pokazuje, jak zrozumienie natury może pomóc nam w rozwoju nowoczesnych technologii
