الهام از نانوپوشش چشم حشرات برای تولید سطح ضدبازتابش

محققان با الهام از نانوپوشش موجود در سطح چشم حشرات، روشی برای ایجاد سطوح ضدانعکاس ارائه کردند. این نانوپوشش خاصیت ضدچسبندگی نیز دارد و مانع از چسبیدن ذرات غبار به سطح می‌شود.

چشم بسیاری از حشرات، از جمله مگس میوه، دارای پوشش نازک و شفافی بوده که با برجستگی‌های ریزی پوشیده شده ‌است و موجب بروز خاصیت ضدانعکاس و ضدچسبندگی می‌شود. مقاله‌ای که در نشریه Nature به چاپ رسیده است، اسرار چگونگی ساخت این نانوپوشش را هویدا می‌کند.

نویسندگانی از دانشگاه ژنو، دانشگاه لوزان و ETH زوریخ نشان دادند که این پوشش از دو جزء تشکیل شده است: پروتئینی به نام رتینین و واکس قرنیه.

این دو جزء به‌طور خودکار شبکه‌ای منظم از برجستگی‌ را ایجاد می‌کنند که نقش بسیار مهمی در فعال شدن و بازدارندگی در چشم حشره ایفا می‌کنند. این تیم تحقیقاتی چند رشته‌ای با مخلوط کردن رتینین و واکس روی انواع مختلفی از زیرلایه‌ها موفق به تولید مصنوعی این ساختار شدند و در نهایت روشی ارزان و مبتنی بر مواد قابل تجزیه ارائه کردند که به محصولات ضدانعکاس ختم می‌شود. این فرایند تولید برای ساخت محصولات ضدانعکاس برای استفاده در حوزه‌هایی نظیر لنز، ایمپلنت و منسوجات قابل استفاده است.

ولادیمیر کاتانایف، استاد گروه فیزیولوژی سلول و متابولیسم در دانشگاه UNIGE می‌گوید: «پوشش نانو که سطح چشم برخی حشرات را پوشانده است در اواخر دهه ۱۹۶۰ کشف شد. این شبکه متراکم از برجستگی‌های کوچک با قطر حدود ۲۰۰ نانومتر و ارتفاع چند ده نانومتر تشکیل شده ‌است که این ساختار موجب کاهش بازتابش نور می‌شود.»

قرنیه حشره بدون پوشش نانو در حدود ۴ درصد بازتابش دارد این در حالی است که این میزان در حشره‌ای که دارای پوشش‌ نانو است به صفر می‌رسد. هرچند کاهش ۴ درصدی بازتابش ممکن است اندک به‌نظر برسد اما همین مقدار نیز یک مزیت است به‌ویژه که در شرایط تاریک، این کاهش ۴ درصدی کمک زیادی به حشره می‌کند. از سوی دیگر خاصیت ضدچسبندگی این نانوپوشش موجب می‌شود تا چشم حشره از گزند ریزذرات و غبار مصون بماند.

این پوشش‌نانو با سازوکار مورفوژنز ایجاد می‌شود که ریاضی‌دان بریتانیایی، آلن تورینگ در دهه ۱۹۵۰ آن را مدل‌سازی کرده است.