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इस कीट की छलावरण रणनीति हमें एक क्लोकिंग डिवाइस बनाने में मदद कर सकती है


लीफहॉपर कीड़ों द्वारा पसीना निकलने वाले माइक्रोपार्टिकल्स वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को एक क्लोकिंग डिवाइस के निर्माण का जवाब दे सकते हैं। कम से कम पेन स्टेट यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों की एक टीम का मानना ​​है।

ब्रोकोसोम्स नामक माइक्रोप्रोटेक्ट्स को कीट द्वारा अपने पंखों को गीली स्थितियों में सूखने के लिए स्रावित किया जाता है। ब्रोकोसोम हाइड्रोफोबिक होते हैं और इसलिए पानी को दोहराकर अपने नाजुक पंखों को सूखा रखते हैं।

उनके पास शिकारियों से छोटे critters के लिए छलावरण प्रदान करने का आसान दुष्प्रभाव भी है, क्योंकि यह बाहर निकलता है।

छलावरण के रूप में स्राव दोगुना हो जाता है

टीम ने पाया कि स्रावित ब्रोकोसम एक जैविक क्लोकिंग डिवाइस के रूप में कार्य करने के लिए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को पर्याप्त रूप से बदलते हैं।

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से जाना है कि लीफहॉपर्स इन माइक्रोप्रोटिकल्स को निकालते हैं और उन्हें अपने पंखों पर पोंछते हैं। लेकिन जो पहले नहीं समझा गया था, वह यह था कि स्राव लीफहॉपर्स और उनके अंडों को अपनी पृष्ठभूमि पर मिश्रण करने की अनुमति देता है। इसने वयस्कों और अंडों को उनके शिकारियों के लिए व्यावहारिक रूप से अदृश्य कर दिया, जैसे कि लेडीबर्ड बीटल।

माइक्रोपार्टिकल्स का रहस्य उनकी शारीरिक संरचना लगती है। प्रत्येक ग्रेन्युल बॉल जैसे कि सूक्ष्म ग्रैन्यूल को नैनोस्केल इंडेंटेशन में कवर किया जाता है, ये इंडेंटेशन प्रकाश को अवशोषित करने के लिए सही आकार है, कम से कम स्पेक्ट्रम की एक विशेष श्रेणी में।

टीम उन्हें कृत्रिम रूप से बनाने का प्रयास करेगी।

पेन स्टेट के लिए तक-सिंग वोंग एक बयान में बताते हैं, "हमें पता था कि हमारे सिंथेटिक कण उनकी संरचना के कारण वैकल्पिक रूप से दिलचस्प हो सकते हैं।" वह पेन स्टेट में मैकेनिकल इंजीनियरिंग वॉर्मली फैमिली अर्ली करियर प्रोफेसर के सहायक प्रोफेसर हैं।

"हम नहीं जानते थे, जब तक कि मेरे पूर्व पोस्टडॉक और अध्ययन के प्रमुख लेखक शिकुआन यांग ने एक समूह बैठक में इसे नहीं लाया था, कि लीफहॉपर ने इन गैर-चिपचिपा कोटिंग्स को हमारे सिंथेटिक लोगों के समान एक प्राकृतिक संरचना के साथ बनाया। आश्चर्य करने के लिए कि पत्ती ने प्रकृति में इन कणों का उपयोग कैसे किया। "

गड्ढे रहस्य हैं

कणों के गड्ढे प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के बहुत करीब पाए गए। इन गड्ढों ने कणों को प्रकाश को अवशोषित करने और कीटों को निकट-अदृश्य होने की अनुमति दी। कण प्रभावी रूप से मेटामेट्री की तरह कार्य करते हैं, क्लोकिंग उपकरणों में प्रयुक्त सामग्री का प्रकार।

समस्या यह है कि क्षेत्र में, ये लीफ शॉपर्स इस उत्पाद का बहुत कम उत्पादन करते हैं, और इसे इकट्ठा करना बहुत कठिन है, "वोंग ने कहा।" लेकिन हमने पहले ही प्रयोगशाला में बड़ी मात्रा में इन संरचनाओं का उत्पादन किया था, एक मशीन के अंदर डालने के लिए पर्याप्त। उनके ऑप्टिकल गुणों को देखने के लिए। ”

अनुसंधान दल नेचर कम्युनिकेशंस में स्राव को संश्लेषित करने के प्रयास के लिए एक अध्ययन प्रकाशित किया। इंजीनियरों की टीम ने एक सिंथेटिक सामग्री तैयार करने में कामयाबी हासिल की जो लीफहॉपर के ब्रोकोसम के गुणों की नकल करती है। ऐसा करने के लिए उन्होंने पांच चरणों वाली प्रक्रिया विकसित की जिसमें इलेक्ट्रोकेमिकल डिपोजिशन नामक कुछ शामिल था।

टीम ने कृत्रिम ब्रोकोसोम का परीक्षण पत्तियों पर रखकर और उन्हें नकली कीट दृष्टि से देखा। दिलचस्प रूप से पर्याप्त सिंथेटिक कणों ने यूवी से स्पेक्ट्रम के लगभग 99% प्रकाश को अवरक्त के पास कब्जा कर लिया। वे प्रभावी रूप से पृष्ठभूमि में मिश्रित हुए।

बेशक, छलावरण प्रकृति में बिल्कुल दुर्लभ नहीं है, लेकिन इन जैसे प्राकृतिक विरोधी चिंतनशील कोटिंग्स के बहुत कम उदाहरण हैं। मोथ आँखें, हालांकि, एक उल्लेखनीय अपवाद हैं। मोथ की आंखों में एंटी-रिफ्लेक्टिव नैनोस्टेक्चर होते हैं जो रात में प्रकाश को प्रतिबिंबित करने से रोकते हैं। यह उन्हें रात में रात को शिकारियों से छुपाने में मदद करता है।

नौकरी के लिए सही उपकरण

संश्लेषित करने की प्रक्रिया को छोटा किया जाना चाहिए। इसके अलावा, सिंथेटिक ब्रोकोसम को सैद्धांतिक रूप से विभिन्न विभिन्न सामग्रियों से बनाया जा सकता है। इसमें मैंगनीज ऑक्साइड जैसे यौगिकों के लिए सोना या चांदी जैसी धातुएं शामिल हो सकती हैं। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि प्रत्येक सामग्री का अपने उद्देश्यों और अनुप्रयोगों के अलावा क्लोकिंग उपकरण भी होंगे।

"उदाहरण के लिए, मैंगनीज ऑक्साइड सुपरकैपेसिटर और बैटरी में उपयोग की जाने वाली एक बहुत ही लोकप्रिय सामग्री है। इसकी उच्च सतह क्षेत्र के कारण, यह कण एक अच्छा बैटरी इलेक्ट्रोड बना सकता है और उच्च स्तर की रासायनिक प्रतिक्रिया की अनुमति दे सकता है," टेक-सिंग रॉन्ग ने समझाया। ।

अन्य टीम ने सुझाव दिया कि सेंसर या कैमरों के लिए एक विरोधी-चिंतनशील कोटिंग शामिल है। यह विशेष रूप से दूरबीनों में भी उपयोगी हो सकता है। सिग्नल-टू-शोर अनुपात को प्रभावित करने वाले कम प्रतिबिंब से इन उपकरणों को लाभ होगा। विभिन्न तरंग दैर्ध्य और कोणों पर प्रकाश पर कब्जा बढ़ाने के लिए इसमें सौर कोशिकाओं में अनुप्रयोग भी हो सकते हैं।

वोंग बताते हैं कि यह एक "मौलिक अध्ययन" है। "भविष्य में, हम संरचना को लंबे समय तक तरंगदैर्ध्य तक विस्तारित करने का प्रयास कर सकते हैं। यदि हमने संरचना को थोड़ा बड़ा किया, तो क्या यह मध्य-अवरक्त जैसी लंबी विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अवशोषित कर सकता है और संवेदन और ऊर्जा संचयन में आगे के अनुप्रयोगों को खोल सकता है?"

क्या उनका उपयोग क्लोकिंग उपकरण बनाने के लिए किया जा सकता है?

जैसा कि यह पता चला है कि कण शिकारी के अंतहीन नृत्य का एक उत्पाद हैं और प्रकृति में शिकार करते हैं। के रूप में प्रभावशाली के रूप में इन microparticles के गुण हैं वे पत्तेदार और उसके शिकारियों के बीच अंतरंग संबंध के लिए 'ट्यून' हैं। विशेष रूप से विशिष्ट तरीका जिसमें भिंडी बीटल देख सकते हैं।

यह संभावना नहीं है कि कोई भी व्यावहारिक एक आकार-फिट-सभी क्लोकिंग डिवाइस टीम के काम से सीधे आ जाएगा, लेकिन इसका पता लगाने के लिए एक दिलचस्प एवेन्यू है। इन प्राकृतिक मेटामेट्रिक्स की संरचना और उनके संश्लेषण में आगे के प्रयोग से भविष्य में कुछ बहुत दिलचस्प हो सकता है।

अभी के लिए, हमें मौजूदा तकनीक में उनके संभावित अनुप्रयोगों के साथ संतुष्ट रहना होगा। विशेष रूप से जिन्हें प्रकाश परावर्तन को कम करने के लिए समाधान की आवश्यकता होती है। जैसा कि वे कहते हैं कि सौर उद्योग में उनके संभावित अनुप्रयोगों में 'कुछ पैर' हो सकते हैं।

इस खोज के व्यावहारिक अनुप्रयोग जो भी भविष्य में बताएंगे। लेकिन इस तरह की बायोमिमिक्री फिर भी खोज करने के लिए एक दिलचस्प एवेन्यू हो सकती है। कौन जानता है, एक दिन यह एक वास्तविक जीवन के लिए जैविक रूप से प्रेरित क्लोकिंग डिवाइस हो सकता है।


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