Oko ćmy w naszej kieszeni

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

W pogodną letnią noc w powietrzu lata wiele ciem. I chociaż widzimy je dzięki poświacie księżyca, ich oczy pozostają ciemne, ponieważ nie odbijają światła. Prawdopodobnie, naśladując ich budowę, uda się w nieodległej przyszłości sprawić, że ekrany telefonów komórkowych staną się czytelne nawet w ostrym świetle słonecznym.

Opracowanie antyodblaskowych powłok dla wyświetlaczy elektronicznych jest przedmiotem intensywnych badań. W przypadku tzw. transreflektywnych wyświetlaczy ciekłokrystalicznych czytelność osiąga się dzięki strukturze umożliwiającej wykorzystanie światła padającego z otoczenia oraz układu podświetlającego. Inne rozwiązanie, tzw. jasność adaptacyjna, polega na wykorzystaniu czujników i regulacji jasności ekranu w zależności od warunków zewnętrznych. Obydwie techniki przyczyniają się do szybszego rozładowania akumulatorów i nie są całkowicie skuteczne. Oko ćmy oferuje o wiele elegantsze rozwiązanie, przekonuje Shin-Tson Wu z University of Central Florida, który niedawno w czasopiśmie „Optica” (2017) opisał powłokę antyodblaskową zainspirowaną budową owadziego oka.

Kiedy światło przechodzi z jednego ośrodka do innego, na skutek różnic właściwości obydwu ośrodków wyrażanych przez wielkość fizyczną nazywaną współczynnikiem załamania, zmienia się jego prędkość i kierunek. Jeżeli granica jest ostra, jak między powietrzem a powierzchnią szklanej płytki, duża część padającego światła ulega odbiciu. Ale oko ćmy jest pokryte niewielkimi wybrzuszeniami, które stopniowo zmieniają kierunek, czyli załamują padające światło. Fale świetlne interferują ze sobą i wygaszają się nawzajem, dając wrażenie ciemnych oczu ćmy.

Wu i jego współpracownicy z National Taiwan University wykonali z dwutlenku krzemu formę, której struktura przypomina powierzchnię oka ćmy, i wykorzystali ją, aby odcisnąć wzór na giętkiej folii. Chociaż otrzymana w ten sposób struktura jest wklęsła, a nie wypukła, jak w oku owadzim, okazuje się równie skuteczna w zapobieganiu odblaskom. Przeprowadzone pomiary wykazały, że powierzchnia odbija mniej niż procent światła.

„Główną przeszkodą w szerszym wykorzystaniu tego rozwiązania są koszty” – wyjaśnia Stuart Boden, który zajmuje się techniką wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych w University of Southampton w Wielkiej Brytanii, ale nie uczestniczył w opisanych badaniach. Wu ma jednak nadzieję, że znajdzie firmę zainteresowaną komercjalizacją jego metody.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.