Skrzydła przezroczyste niezależnie od kąta oglądania

Przezroczyste skrzydła motyla Greta oto prawie nie odbijają światła, przez co drapieżne ptaki mają problem ze śledzeniem toru jego lotu.

Zespół Hendrika Hölschera z Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ustalił, że niskie odbicie to skutek rozmieszczenia na powierzchni skrzydeł nieregularnych nanostruktur. Podczas eksperymentów teoretycznych efekt udało się odtworzyć, dlatego naukowcy już snują plany dotyczące różnych zastosowań, np. w wyświetlaczach telefonów komórkowych czy laptopów.

Autorzy publikacji z pisma Nature Communications podkreślają, że u innych zwierząt z przezroczystymi powierzchniami odbicie jest niewielkie, gdy spogląda się na nie pod kątem prostym. Skrzydła naszej rusałki odbijają jednak mało światła także przy oglądaniu pod większymi kątami. W zależności od kąta, odbicie kierunkowe wynosi od 2 do 5% (w przypadku płaskiej szklanej powierzchni zmienia się zaś w granicach 8-100%). Niemcy podkreślają, że skrzydła G. oto cechuje niskie odbicie nie tylko światła widzialnego dla ludzi, ale i podczerwieni czy ultrafioletu.

Hölscher i inni badali skrzydła G. oto pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Wcześniejsze studia wykazały, że u innych zwierząt za niskie odbicie odpowiadają regularnie rozmieszczone nanosłupki. Choć występowały one także u motyla, nie były jednak rozłożone regularnie i miały losową wysokość. Typowa wysokość nanosłupków zmieniała się w zakresie od 400 do 600 nanometrów, a odległość między nimi wynosiła 100-140 nm.

Konstruując model matematyczny, akademicy udowodnili, że niskie odbicie w całym zakresie kątów oglądania to wynik nieregularności rozmieszczenia i wysokości nanosłupków. Odkrywcą efektu jest doktorant Radwanul Hasan Siddique.

Eksperymenty z prototypami wzorowanymi na skrzydłach motyla pokazały, że tego typu powłoki są także wodoodporne i wykazują właściwości samoczyszczące.

Greta oto motyl rusałka kąt nanosłupki skrzydła rozmieszczenie nieregularne Hendrik Hölscher