Stritar ger kunskap om kamouflage och solceller
Stritar är delvis täckta av märkliga partiklar som absorberar ljus. Nu har forskare fått nya insikter om vilka tekniker dessa "brochosomer" kan användas till.
Blågrön kärrstrit.
– Detta kan möjliggöra utvecklingen av bioinspirerade optiska material med applikationer som sträcker sig från osynliga kamouflagekomponenter till beläggningar för att mer effektivt skörda solenergi, säger professor Tak-Sing Wong, ledande forskare bakom studien som publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
Stritar är delvis täckta av ett hölje av “brochosomer”, små nanoskopiska sfärer som liknar bollar med hål i. Dessa var länge en gåta för forskare. Inte minst eftersom alla stritar verkade ha exakt samma mått på dem, 600 nanometer stora “bollar” med porer/hål på cirka 200 nanometer. Det verkar vara den perfekta storleken enligt evolutionen.
Brochosomer är nanoskopiska, fotbollsformade sfärer med hål som visat sig vara oerhört effektiva på att absorbera ljus.
Med ny avancerade 3D-utskrifter har forskarna vid Penn State lyckats återskapat partiklarnas komplexa struktur. De 3D-printade versionerna var uppförstorad till 20 000 nanometer, vilket motsvarar ungefär en femtedel av diametern på ett mänskligt hårstrå.
Absorberar ljus oerhört effektivt
För stritarna har partiklarna visat sig ha dubbla syften. De absorberar ultraviolett (UV) ljus, vilket minskar synligheten för rovdjur med UV-seende, till exempel fåglar och reptiler. Dessutom sprider de synligt ljus, vilket skapar en antireflekterande sköld mot potentiella hot. Dessa egenskaper kan vara vägledande för utvecklingen av en mängd olika tillämpningar för människor, från solenergiteknik till medicinska beläggningar och kamouflage. I laboratoriemiljö fann forskarna att de 3D-printade strukturerna kan minska ljusreflektionen med upp till 94 procent.
– Den här upptäckten kan vara mycket användbar för teknisk innovation. Med en ny strategi för att reglera ljusreflektionen på en yta skulle vi kanske kunna dölja värmesignaturer hos människor eller maskiner. Kanske kan människor en dag utveckla en termisk osynlighetsmantel baserad på de knep som används av stritar. Vårt arbete visar hur förståelse för naturen kan hjälpa oss att utveckla modern teknik, säger Lin Wang, postdoktoral forskare inom maskinteknik och huvudförfattare till studien.
Förutom kamouflage och effektiv skörd av solenergi kan beläggningar möjligen också användas i solskyddskrämer.
Källor: PNAS och Penn State
