Низкоотражающие крылья делают бабочек почти невидимыми

Крылья стеклянной бабочки почти не отражают свет, что затрудняет её обнаружение хищными птицами в полёте. Исследователи из KIT под руководством Хендрика Хёльшера обнаружили, что причиной низкого отражения являются нерегулярные наноструктуры на поверхности крыла.

Прозрачные материалы, такие как стекло, всегда отражают часть падающего света. Крылья стеклянной бабочки, обитающей в Центральной Америке, имеют очень низкое отражение даже при больших углах обзора. Зеркальное отражение варьируется от 2% до 5% в зависимости от угла. Для сравнения: плоская стеклянная пластина отражает от 8% до 100%. Крыло также подавляет инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, что важно для выживания бабочки.

Исследования с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что на крыльях присутствуют наностолбики (нанопилляры). В отличие от предыдущих находок у других животных, они расположены нерегулярно и имеют случайную высоту:

• Типичная высота: от 400 до 600 нанометров.
• Расстояние между столбиками: от 100 до 140 нанометров.

Моделирование подтвердило, что именно эта нерегулярность в высоте и расположении нанопилляров вызывает низкое отражение при переменных углах обзора.

Эти открытия открывают возможности для применения в областях, где требуются поверхности с низким отражением, например, для линз или дисплеев мобильных телефонов и ноутбуков. Первые прототипы также показали водоотталкивающий и самоочищающийся эффект такого покрытия.

Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.