انتشار این مقاله


یک‌ قدم نزدیک‌تر تا ساخت شنل نامرئی کننده!

روش استتار حشره‌ی زنجرک می‌تواند برای ساختن شنل نامرئی کننده ایده‌ی خوبی باشد.

میکروذراتی که در عرق حشره‌ی زنجرک (leafhopper) وجود دارد نه تنها آب را از سطح بال‌های آن‌ها دفع می‌کند بلکه می‌تواند طول موج نور را نیز تغییر دهد. این میکروذرات می‌توانند برای تلاش طولانی مدت محققان در ساخت شنل نامرئی کننده، الهام بخش باشند.

کلید اختراع چنین شنلی یافتن راهی برای جذب نور است، به طریقی که تمام اجسامی را که دیده می‌شود، مخفی کند. بر اساس مطالعه‌ی جدید این دقیقا همان کاری است که زنجرک‌ها برای فرار از دست شکارچی انجام می‌دهند.

دانشمندان دانشگاه ایالت پنسیلوانیا، ایده‌ی ساخت یک ماده سنتزی را طرح کرده‌اند که مشابه میکروذرات مورد استفاده زنجرک است. این ماده حفره‌هایی در مقیاس نانو دارد که محدوده وسیعی از فرکانس‌های نور را از تمامی جهات جذب می‌کند.

این ماده درک عمیق‌تری از میکروذرات زنجرک‌ها (Brochosomes) را به ما می‌دهد. این میکروذرات در استتار حشره بسیار موفق هستند و می‌توانند به زودی برای استتار هر چیز دیگری مورد استفاده قرار گیرند.

                               Brochosomeهای رنگ‌آمیزی شده (Shikuan Yang/Birgitt Boschitsch/Penn State) 

‏Tak-Sing Wong،یکی از اعضای تیم، می‌گوید:

ما می‌دانستیم که ذرات سنتزی ما ممکن است به دلیل ساختارشان از لحاظ عبور نور جالب باشند. ما از Brochosomeها اطلاعی نداشتیم، تا آنکه شیکوآن یانگ، نویسنده‌ی اصلی این مطالعه، در یک جلسه‌ی گروهی بیان کرد که زنجرک‌ها نوعی روکش غیر چسبنده برای خود می‌سازند که ساختار طبیعی آن بسیار شبیه به ماده سنتزی ماست.

Brochosomeها شبیه توپ فوتبال کوچک هستند، اما تاکنون دانشمندان موفق نشده‌اند مشابه آن‌ها را به کمک مواد مصنوعی بسازند.

با استفاده از یک فرآیند پیچیده‌ی الکتروشیمیایی پنج مرحله‌ای، دانشمندان توانسته‌اند ذرات مشابهی را در سطح نانو بسازند که قابلیت جذب نور، از محدوده فرابنفش تا نور مرئی و حتی فروسرخ، را تا حدود ۹۹ درصد دارند. عدم انعکاس نور به معنی غیرقابل مشاهده بودن جسم برای بیننده است.

نگاه دقیق‌تر به این brochosome ساخته شده به دست انسان، چگونگی ناپدید شدن زنجرک‌ها را نشان داد. بسیاری از شکارچیان حشره، مانند دیگر حشرات و پرنده‌ها، جهان اطرافشان را از طریق نور مرئی و فرابنفش می‌بینند.

زمانی که این ترکیب ساخته شده روی برگ ها قرار داده شد و با استفاده از یک طیف محدود بینایی، از دیدگاه یک کفشدوزک به آن نگاه شد، رنگ های مرئی برگ‌ها و نانو ذرات تطابق نزدیکی داشتند.

درحالی که ساخت شنل نامرئی کننده به کمک این ماده راه درازی در پیش دارد، فیزیکدان‌ها معتقدند که این کار غیرممکن است! اما محققان باور دارند یافته‌های الهام گرفته شده‌ از زنجرک می‌تواند در مقیاس بزرگتر و مواد دیگر مورد استفاده قرار گیرد. Wong می‌گوید:

مواد مختلف کاربردهای مخصوص خودشان را دارند، برای مثال منگنز اکسید یک ماده پرکاربرد در باتری‌ها و ابرخازن‌ها می‌باشد. به دلیل داشتن سطح وسیع، این ماده می‌تواند یک الکترود مناسب برای باتری‌ها باشد و انجام واکنش‌های شیمیایی در مقیاس بیشتر را ممکن کند.

به عنوان یک پوشش ضد انعکاس، منگنز اکسید موجب می‌شود سنسورها و‌ دوربین‌ها تبدیل سیگنال به نویز را کاهش دهند. این ماده ظرفیت تلسکوپ‌ها را برای مشاهده‌ی اعماق فضا افزایش می‌دهد و حتی کمک می‌کند پنل‌های خورشیدی نور را به طور کارآمدتری جذب کنند. در همه‌ی این موقعیت‌ها جذب میزان بالای نور و انرژی مهم است.

به نظر می‌رسد برای داشتن شنل نامرئی کننده باید کمی بیشتر صبر کنیم، اما یافته‌های این مطالعه امید انجام تحقیقات بیشتر را افزایش می‌دهد. تیم امیدوار است با گسترش این ماده بتواند محدوده‌ی بیشتری از طول موج‌‌ها را جذب کند.


مقاله مرتبط: خواندن کتاب‌های هری‌پاتر شما را به انسان بهتری تبدیل می‌کند!


سوال Wong این است که اگر این ساختار را اندکی بزرگتر می‌ساختند آیا می‌توانست امواج الکترومغناطیس طولانی‌تری مانند امواج متوسط فروسرخ را جذب کرده و کاربردهای بیشتری را در ساخت سنسورها و جذب انرژی داشته باشد؟

مهشید دهقان


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *