Ученым известно, что организмы насекомых из семейства цикад вырабатывают биологические наночастицы под названием брохосомы (brochosomes), которые покрывают всю поверхность тела и крыльев этих насекомых, позволяя им скрыться из поля зрения хищников. Помимо этого, частицы-брохосомы являются сверхгидрофобными, что не дает насекомому намокнуть даже в условиях высокой влажности. И недавно, ученые из Пенсильванского государственного университета (Penn State University) разработали технологию изготовления синтетических микросфер, покрытых наноразмерными отверстиями, которые обеспечивают этот материал способностью эффективно поглощать практически весь свет в широком диапазоне и прибывающий с различных направлений.
Интересным фактом является то, что ученые сначала научились синтезировать новый материал и лишь позже задались вопросом: «А не имеется ли аналогов этого материала в живой природе?». И непродолжительные поиски информации привели ученых прямо к цикадам, которые, благодаря вырабатываемым ими частицам-брохосомам, способны буквально сливаться с окружающей их средой.
Как упоминалось выше, синтетические микросферы имеют множество отверстий, диаметр которых близок к длине волны света. Благодаря их наличию, материал способен поглощать до 99 процентов падающего на его поверхность света в диапазоне от ультрафиолетового света до близкого инфракрасного, включая весь диапазон видимого света.
Эти синтетические аналоги брохосом насекомых производятся при помощи сложного технологического процесса, состоящего из пяти этапов, основным из которых является этап электрохимического осаждения. В качестве материала для изготовления микросфер может использоваться золото, серебро, окись марганца и даже токопроводящие полимеры. «Частицы из разных материалов будут обладать различными оптическими свойствами, что сделает их подходящими для той или иной области применения» — пишут исследователи.
Благодаря большой площади поверхности такие микросферы, помимо систем камуфляжа, могут выступать в качестве материала для изготовления электродов аккумуляторных батарей. Помимо этого, микросферы, изготовленные из соответствующих элементов, могут стать высокоэффективными катализаторами, ускоряющими ход определенных химических реакций.
А способность частиц эффективно поглощать свет может быть использована в различных датчиках и камерах, в том числе и камерах телескопов, где поглощение нежелательного отраженного света позволит повысить соотношение сигнал/шум, увеличив, тем самым качество их работы.