Secondo un nuovo studio condotto da ricercatori della Penn State, le cicaline, un comune insetto da cortile, secernono e si ricoprono di minuscole particelle misteriose che potrebbero fornire sia l'ispirazione che le istruzioni per la tecnologia di prossima generazione.
In un primo momento, il team ha replicato con precisione la complessa geometria di queste particelle, chiamate brocosomi, e ha chiarito una migliore comprensione di come assorbono sia la luce visibile che quella ultravioletta.
Ciò potrebbe consentire lo sviluppo di materiali ottici bioispirati con possibili applicazioni che vanno dai dispositivi di occultamento invisibile ai rivestimenti per raccogliere in modo più efficiente l’energia solare, ha affermato Tak-Sing Wong, professore di ingegneria meccanica e ingegneria biomedica. Wong ha condotto lo studio, che è stato pubblicato negli Proceedings of the National Academy of Sciences .
Le minuscole particelle uniche hanno un'insolita geometria simile a un pallone da calcio con cavità, e il loro esatto scopo per gli insetti è stato un mistero per gli scienziati sin dagli anni '50. Nel 2017, Wong ha guidato il gruppo di ricerca della Penn State che è stato il primo a creare una versione sintetica di base dei brocosomi nel tentativo di comprenderne meglio la funzione.
"Questa scoperta potrebbe essere molto utile per l'innovazione tecnologica", ha affermato Lin Wang, studioso post-dottorato in ingegneria meccanica e autore principale dello studio. "Con una nuova strategia per regolare la riflessione della luce su una superficie, potremmo essere in grado di nascondere le tracce termiche degli esseri umani o delle macchine. Forse un giorno le persone potrebbero sviluppare un mantello dell'invisibilità termica basato sui trucchi usati dalle cicaline. Il nostro lavoro mostra come comprendere la natura può aiutarci a sviluppare tecnologie moderne."
Wang ha continuato spiegando che, anche se gli scienziati conoscono le particelle di brocosoma da tre quarti di secolo, realizzarle in laboratorio è stata una sfida a causa della complessità della geometria delle particelle.
“Non è chiaro perché le cicaline producano particelle con strutture così complesse”, ha detto Wang, “Siamo riusciti a realizzare questi brocosomi utilizzando un metodo di stampa 3D ad alta tecnologia in laboratorio. Abbiamo scoperto che queste particelle prodotte in laboratorio possono ridurre la luce”. riflessione fino al 94%. Questa è una grande scoperta perché è la prima volta che vediamo la natura fare qualcosa di simile, controllando la luce in un modo così specifico utilizzando particelle cave."