Kindral

Selle putuka kamuflaažistrateegia võib aidata meil varjatud seadet ehitada

Selle putuka kamuflaažistrateegia võib aidata meil varjatud seadet ehitada


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mikropartiklid, mida lehtpuukputukad välja higistasid, võiksid anda teadlastele ja inseneridele vastuse varjatud seadme tootmiseks. Vähemalt usub Penn State University inseneride meeskond.

Brochosoomideks nimetatud mikroosakesi sekreteerib putukas, et hoida tiibu niisketes tingimustes kuivana. Brohosoomid on hüdrofoobsed ja seetõttu hoiavad õrnad tiivad vett tõrjudes kuivana.

Neil on ka käepärane kõrvalmõju, pakkudes kamuflaaži väikestele röövloomadele, nagu selgub.

Sekretsioonid kahekordistuvad kui kamuflaaž

Töörühm leidis, et erituvad broosoomid näivad muutvat valguse lainepikkusi piisavalt, et toimida bioloogilise varjatud vahendina.

Teadlased on juba ammu teadnud, et lehepuhurid pressivad need mikroosakesed välja ja pühivad need tiibadele. Kuid mida varem ei mõistetud, oli see, et eritised võimaldavad lehepungadel ja nende munadel oma taustale sulanduda. See muutis täiskasvanud ja munad oma kiskjatele, näiteks lepatriinumardikale, praktiliselt nähtamatuks.

Mikroosakeste saladus näib olevat nende füüsiline struktuur. Iga jalgpallilaadne mikroskaala graanul on kaetud nanomõõtmeliste süvenditega. Need süvendid on täpselt sobiva suurusega valguse neelamiseks, vähemalt teatud spektripiirkonnas.

Meeskond üritaks neid kunstlikult luua.

"Me teadsime, et meie sünteetilised osakesed võivad oma struktuuri tõttu olla optiliselt huvitavad," selgitab Tak-Sing Wong Penn State'ile avalduses. Ta on Penn State'i masinaehituse dotsent Wormely Familyi varajane karjääriinsener inseneri alal.

"Me ei teadnud enne, kui minu endine postdoktor ja uuringu juhtiv autor Shikuan Yang selle grupi koosolekul üles tõi, et lehepidaja tegi need mittekleepuvad loodusliku struktuuriga katted, mis on meie sünteetiliste omadega väga sarnased. See viis meid imestada, kuidas lehehoidja neid osakesi looduses kasutas. "

Süvendid on saladus

Leiti, et osakeste süvendid olid valguse lainepikkusele väga lähedal. Need süvendid võimaldasid osakestel valgust neelata ja putukatel muutuda peaaegu nähtamatuks. Osakesed toimivad tõhusalt nagu metamaterjal, seda tüüpi materjal, mida kasutatakse varjatud seadmetes.

Probleem on selles, et põllul toodavad need lehepulgad seda toodet väga vähe ja seda on väga raske koguda, "ütles Wong." Kuid me olime juba laboris neid struktuure tootnud suures koguses, mis oli piisav masina sisse panemiseks vaadata nende optilisi omadusi. "

Uurimisrühm läks avaldama uuringut, milles üritati looduskommunikatsiooni eritisi sünteesida. Inseneride meeskonnal õnnestus kujundada sünteetiline materjal, mis jäljendas lehekotka broosoomide omadusi. Selleks töötasid nad välja viiekäigulise protsessi, mis hõlmas nn elektrokeemilist sadestamist.

Meeskond jätkas kunstlike broososoomide katsetamist, asetades need lehtedele ja jälgides neid simuleeritud putukate nägemisega. Huvitav on see, et sünteetilised osakesed haarasid kogu spektrist alates UV-st kuni infrapunani umbes 99% valgusest. Nad sulandusid tõhusalt tagaplaanile.

Muidugi pole kamuflaaž looduses just haruldane, kuid selliseid looduslikke peegeldusvastaseid katteid on väga vähe. Koi silmad on siiski märkimisväärne erand. Koi silmadel on peegeldusvastased nanostruktuurid, mis takistavad valguse öösel nende eest peegeldumist. See aitab neil öösel öösel kiskjate eest peita.

Õiged tööriistad selle töö jaoks

Sünteesiprotsessi peaks olema võimalik suurendada. Edasi võiks sünteetilisi broososoome valmistada teoreetiliselt erinevatest materjalidest. See võib hõlmata metalle nagu kuld või hõbe kuni ühendeid nagu mangaanoksiid. Teadlaste arvates oleks igal materjalil peale varjamisvahendite oma eesmärk ja rakendused.

"Näiteks on mangaanoksiid väga populaarne materjal, mida kasutatakse superkondensaatorites ja patareides. Suure pinna tõttu võiks see osake teha hea patarei elektroodi ja võimaldada suurema keemilise reaktsiooni kiirust," selgitas Tak-Sing Wong .

Teised kasutusalad, mida meeskond soovitas, hõlmasid sensorite või kaamerate peegeldusvastast katet. See võib olla eriti kasulik ka teleskoopides. Nendele seadmetele oleks kasulik signaali ja müra suhet mõjutav valguse peegeldumise vähenemine. Sellel võib olla ka rakendusi päikesepatareides, et suurendada valguse püüdmist erinevatel lainepikkustel ja nurkades.

Wong selgitab, et see on "fundamentaalne uuring". "Tulevikus võime proovida laiendada struktuuri pikematele lainepikkustele. Kui muudaksime struktuuri veidi suuremaks, kas see suudaks neelata pikemaid elektromagnetlaineid, näiteks kesk-infrapuna, ja avada uusi rakendusi sensori ja energia kogumisel?"

Kas neid saaks kasutada varjatud seadme valmistamiseks?

Nagu selgub, on osakesed looduses kiskja ja saaklooma lõputu tantsu tulemus. Sama muljetavaldavad kui nende mikroosakeste omadused, on need ka "häälestatud" intiimsuhtele lehepunga ja tema kiskjate vahel. Eriti konkreetne viis, kuidas lepatriinu mardikas näeb.

On ebatõenäoline, et mõni praktiline kõigile sobiv varjatud seade oleks pärit otse meeskonna tööst, kuid see on huvitav uurimisvõimalus. Nende looduslike metamaterjalide struktuur ja nende sünteesi edasised katsetused võivad tulevikus anda midagi väga huvitavat.

Praegu peame olema rahul nende potentsiaalsete rakendustega olemasolevas tehnoloogias. Eriti need, mis vajavad lahendusi valguse peegelduvuse vähendamiseks. Nende potentsiaalsel rakendusel päikeseenergiatööstuses võivad olla "mõned jalad", nagu nad ütlevad.

Olenemata selle avastuse praktilistest rakendustest, näitab ainult tulevik. Kuid selline biomimikri võiks siiski olla huvitav uurimisvõimalus. Kes teab, võib see ühel päeval viia reaalses elus bioloogiliselt inspireeritud maskeerimisseadmeni.


Vaata videot: PORILAUL - Laulupesa lapsed (Juuni 2022).


Kommentaarid:

  1. Behrend

    Vabandust, aga ma arvan, et teete vea. Ma suudan seda tõestada.

  2. Lamarr

    Väikesed asjad!

  3. Jamarcus

    Number ei tööta!

  4. Acey

    Jagan teie arvamust täielikult. Idee hea, ma toetan.



Kirjutage sõnum