2017年11月6日
根据宾夕法尼亚州立大学工程师们发现，具有纳米级孔的合成微球能够吸收来自各个方向的广泛频率的光，这使得它们可以被考虑用于抗反射涂层。
这种人造球体也解释了叶蝉是如何利用相关的粒子来躲避环境中的捕食者的。欧洲杯猜球平台
合成brochosomes(假色)。图片:Shikuan Yang / Birgitt Boschitsch / Penn State
研究人员早就知道，叶蝉会挤出被称为brochosomes的微粒，并将其抹在翅膀上。欧洲杯猜球平台由于颗粒是超疏水的，叶欧洲杯猜球平台蝉的翅膀在潮湿的条件下保持干燥。在这项工作之前，人们不知道的是，brochosomes还允许叶跳虫和它们的卵在它们的主要捕食者(如瓢虫)可见的波长下与背景融合。
我们知道我们的合成粒子在光学上可能很有趣因为它欧洲杯猜球平台们的结构，w我之前一直不知道，直到我的前博士后、该研究的主要作者石宽杨(Shikuan Yang)在一次小组会议上提出，叶蝉用与我们的合成物非常相似的自然结构制造了这些不粘涂层。这让我们想知道叶蝉在自然界是如何使用这些颗粒的。欧洲杯猜球平台
黄德成，机械工程助理教授，沃姆利家庭早期工程专业教授。
在搜索关于叶蝉的花囊体用作伪装的科学文献时，没有任何发现。然而，人造微球中的凹坑大小与光的波长非常接近，可以捕获99%的光，从可见光到紫外光到近红外。粒子表面的行为就像一种超材料，一种用于隐形设备的材料。
“问题是，在野外，这些叶蝉只生产很少的这种产品，而且很难收集，”Wong说。“但我们已经在实验室中生产了大量这样的结构，足够放入一台机器来观察它们的光学特性。”
在11月3日出版的《自然通讯》(Nature Communications)网络版上发表的一篇论文中，研究人员复制了昆虫的视觉，发现花囊体很可能是抵御叶蝉捕食者的伪装涂层。伪装在自然界中随处可见，但是很少有天然的抗反射涂层，蛾眼是一个流行的例外。蛾的眼睛上覆盖着抗反射纳米结构，这有助于防止光线在夜间反射，因为夜间捕食者很容易发现它们。
合成的微球是通过一个相当复杂的五步电化学沉积过程产生的。然而，这一过程可以扩展，许多种类的材料可以用来合成brocho质体，如氧化锰、金、银，甚至导电聚合物。欧洲杯足球竞彩
不同的材料有其各自的欧洲杯足球竞彩用途，f或者，锰氧化物是一种非常流行的材料，用于超级电容器和电池。由于它的高表面积，这种粒子可以做一个很好的电池电极，并允许更高的化学反应速率发生。
黄德成，机械工程助理教授，沃姆利家庭早期工程专业教授。
作为一种抗反射涂层，这种材料可以应用于相机和传感器，捕捉不需要的光线反射可以提高信噪比。这也可能主要用于望远镜。在太阳能电池的应用中，由于球体的三维足球形状结构，一层合成的brochosomes可以在无数波长和各个角度促进光捕捉，这使得构建跟踪太阳的设备变得毫无意义。
“这篇论文更多的是一项基础性研究，”Wong说。“将来，我们可能会把这种结构扩展到更长的波长。如果我们把这个结构做大一点，它能不能吸收更长时间的电磁波，比如中红外，并在传感和能量收集方面开辟进一步的应用领域?”
这还有待研究。
主要作者杨世宽目前是中国浙江大学的教授。这篇题为“超抗反射合成Brochosomes”的论文的其他作者是研究生孙楠(Nan Sun)、Birgitt Boschitsch Stogin和王静(Jing Wang)以及博士后学者黄宇(Yu Huang)，他们都就职于宾夕法尼亚州立大学机械与核工程系和材料研究所。欧洲杯足球竞彩
这项工作得到了美国国防高级研究计划局和美国国家科学基金会的支持。欧洲杯线上买球