Крылья бабочек не уступают самому черному материалу в мире
Ученые выяснили, что едва заметные чешуйки на крыльях бабочек поглощают до 99,94% падающего на них света. Для сравнения: бывший чемпион в звании «самое черное вещество» на нашей планете, Vantablack, поглощает 99,96%. А нынешний, CNT (на основе углеродных нанотрубок) – 99,995%. Удивительно, не правда ли?
Исследователи из Университета Дьюка изучили 10 видов бабочек, обитающих в разных уголках Земли, крылья которых были окрашены в широкий спектр темных оттенков, от темно-коричневого до угольно-черного. Оказалось, что в среднем они от 10 до 100 раз темнее, чем свежий асфальт, древесный уголь или бархат.
Биолог Алекс Дэвис поясняет, что такой радикальный окрас скорее всего появился у бабочек как сигнал для хищников и потенциальных партнеров. Однако это лишь одна гипотеза, и ученые не отрицают, что способности поглощать почти весь видимый спектр света может найтись и другое применение.
Под электронным микроскопом чешуйки на крыле бабочки выглядят как губчатая или сетчатая структура, с выступами и отверстиями, удерживаемыми вместе пучками ткани:
Выяснилось, что по сравнению с «просто черными» бабочками, у бабочек-рекордсменов на поверхности чешуек присутствуют крутые гребни, а соединительные пучки шире и толще. Результаты компьютерного моделирования показали, что чешуйки, лишенные таких анатомических особенностей, отражают в среднем в 16 раз больше света.
Ученые отмечают, что здесь господствует тот же принцип, что и у современных ультра-черных синтетических материалов: увеличение площади поверхности на микроскопическом уровне позволяет материалу лучше поглощать свет. Но структуры на крыльях бабочек в несколько раз тоньше, чем углеродные нанотрубки – так что теперь и биологи, и инженеры заинтересовались тем, получится ли у них повторить достижение матери-природы в ближайшем будущем.