Láthatatlanná tesz ez a bevonat

Egészen közönséges apró kabócáktól kölcsönzött ötletet a Pennsylvania Állami Egyetem kutatócsoportja, a rovarokat borító mini focilabdákat sikerült előállítani, és ebből kiderült, hogy mi is a feladatuk. Ezek mikroszkópos felvételét láthatjuk a nyitóképen.

A különös alakzatokat brochoszómának hívják, több évtizede ismert a létezésük, és számos hasznos tulajdonságuk is, például az, hogy vízhatlanná vagy épp tisztává teszik a kabócát, illetve védelmet nyújtanak egyes kórokozók ellen. Az új modellezés és számítások azt mutatták, hogy mindez csak amolyan másodlagos feladat, a fő funkció az állat „láthatatlanná” tétele lehet.

„Nem volt világos, mi céllal állítanak elő ilyen komplex szerkezeteket a kabócák. Miután sikerült e brochoszómákat ultramodern 3D nyomtatási módszerrel laborban is előállítani, kiderítettük, hogy azok a fény visszaverődését 94 százalékkal csökkentik. A felfedezés óriási jelentőségű, ez az első alkalom, hogy a természetben találtunk ilyesmit, vagyis azt, hogy üreges szemcsék segítségével különös módon szabályozzák a fényt” – magyarázta Lin Wang, a kutatás vezetője.

A vizsgálatokból kiderült, hogy a brochoszómák geometrikusan elrendezett üregecskéinek mérete rendkívül fontos, ez teljesen független attól, mely fajba tartozik egy kabóca és mekkora maga a rovar, mindnél hasonló lesz. Maguk a brochoszómák 600 nanométeresek – ez kb. egy baktérium méretének a fele, a rajtuk lévő üregek pedig 200 nanométeresek. A stabil méretarányok azt sugallták, valami nagyon fontos dologért lehetnek felelősek.

A ragadozók (pl. madarak, hüllők) kiválóan látnak ultraibolyában, és a kabócákat borító brochoszómák pont az ultraibolya elnyelésében a legjobbak, a lyukacskák mérete ideális e célra. Emellett a látható fényt is szórják e szemcsék. A másodlagos funkciójuk lehet az a külső védelem, amelyre korábban gondoltak már a rovarász szakemberek.

Mire is lehet jó egy ilyen felfedezés?

Azt jó ideje tudjuk, hogy az anyagkutatók és robotikával foglalkozó mérnökök számára a természet valódi aranybánya, rengeteg fantasztikus ötletet meríthetnek az evolúció révén évmilliók, év százmilliók alatt megszületett megoldásokból. A brochoszómák utánzásával például hatékonyabbá lehet tenni a napelemeket, vagy épp megakadályozni azt, hogy egyes gyógyszerek fény hatására bomlásnak induljanak, vagy épp új típusú naptejeket lehet így majd készíteni. Természetesen a rejtőzködés terén is nyújthat inspirációt. Emellett az adattitkosítást is segítheti, ha pl. csak bizonyos hullámhosszúságú fény hatására válik olvashatóvá valami.

Wang hozzátette: „A kutatásunkban csak egy rovarra koncentráltunk, azonban számtalan elképesztő faj vár még ránk, anyagkutatókra, hogy a segítségükkel számos mérnöki problémára megoldást találhassunk. Ezek nemcsak rovarok, hanem inspirációk is.”