شاید اولین چیزی که در هنگام مواجهه با یک حشره کوچک به ذهن ما بیاید این است که چگونه خود را از آسیب آن ها محفوظ داریم . اما در بخش کوچکی از بدن همین موجودات ریز نکات الهام بخشی برای محققان وجود دارد. نانوعلمی است که به ما کمک کرده است تا عظمت چیز های کوچک را درک کنیم. لایه ضد انعکاس روی چشم حشرات یکی از این چیز های کوچک است که الهام گرفتن از آن ، مصنوعات ساخت انسان را بهبود داده است.

آیا تا به حال به چشم حشرات دقت کرده اید؟ حشرات غالباً چشمانی بزرگ نسبت به جثه خود دارند. این چشم ها شاید در نگاه اول زیبا به نظر نیایند چرا که حشرات برخلاف انسان ها یا حیوانات چشمان درخشنده ای ندارند اما در

همین عدم درخشش رازی نهفته است که قدرت دید فوق العاده ای در شب و روز به آن ها می دهد.

اگر به کمک میکروسکوپ های الکترونی به چشم یک حشره نگاه کنیم متوجه می شویم که سطح چشم حشرات صاف نیست بلکه با یک لایه نانوساختار دارای دره ها و قلّه  ها پوشیده شده که این دره ها و قلّه ها مدام تکرار می شوند.

همانطور که می دانید هنگامی که نور به سطحی برخورد می کند قسمتی از آن منعکس شده و قسمتی وارد جسم می شود. محققان با بررسی خواص نوری این لایه نشان داده اند که این لایه نانوساختار یک لایه ضد انعکاس است که

تقریباً می تواند تمام نور ورودی به خود را جذب کند. قلّه های این لایه در حدود ۲۵۰ نانومتر ارتفاع دارند و در فاصله ی ۲۰۰ تا ۲۵۰ نانومتری از یکدیگر قرار گرفته اند.

پوشش روی چشم یک حشره که توسط میکروسکوپ بزرگنمایی شده است

 

اما شاید فکر کنید دست تدبیر خداوند به چه علت چنین پوششی برای چشم حشرات قرار داده است؟ می دانیم که انعکاس کمتر نور از سطح چشم به معنی ورود بیشتر نور به درون چشم است. این مسئله حساسیت سیستم بینایی حشره را

افزایش داده و به آن ها امکان دید در شب را می دهد. از طرف دیگر انعکاس نور خورشید از چشم حشره می تواند توجه شکارچیان را به خود جلب کند که وجود لایه ضد انعکاس موجب در امان ماندن حشرات از چشم شکارچیان

است.

این لایه ضد انعکاس همچنین بر روی بال بعضی از حشرات دیده شده است. وجود این لایه در قسمت شفاف بال بعضی حشرات موجب شده است تا عبور نور از بال آن ها تا ۹۰% افزایش یافته و تقریباً حشره را نامرئی ساخته است

بال های نامرئی یک حشره

 

کاربرد لایه های ضد انعکاس

اگر در یک روز آفتابی سعی کرده باشید فیلمی را با استفاده از تلفن همراه یا تبلت خود تماشا کنید احتمالاً مجبور شده اید آن را با زاویه ای خاص در دستان خود نگه دارید تا انعکاس نور خورشید از صفحه تلفن همراه چشمان شما را

نیازارد. اما اگر روی صفحه تلفن همراه شما یک لایه ضد انعکاس وجود داشت احتمالاً به این مشکل برخورد نمی کردید. لایه های ضد انعکاس در بسیاری از دستگاه های اپتیکی مانند شیشه ها، لنزهای نوری، صفحات تلویزیون ،

لامپ های LED و غیره کاربرد دارند.

 

 بازسازی لایه ضدانعکاس روی شیشه یک عینک و شیشه معمولی

یکی دیگر از کاربردهای این لایه ها در سلول های خورشیدی است. سلول های خورشیدی انرژی خورشید را دریافت کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند بنابراین هر چه نور بیشتری وارد آن ها گردد انرژی بیشتری نیز

تولید می کنند. محققان اخیراً موفق شده اند با استفاده از لایه های ضد انعکاس مشابه چشم حشرات بازده سلول های خورشیدی را تا ۶% افزایش دهند. شاید تصور اینکه الهام گرفتن از این موجودات کوچک چه قدر در بهبود فناوری

ها تأثیر گذاشته کمی مشکل به نظر آید اما به هر حال نباید فراموش کرد که این تنها گوشه ای از آموخته های طبیعت به انسان است چرا که حشرات میلیون ها سال است از این مسئله در دیدن استفاده می-کنند اما دانشمندان در همین

سال های اخیر راز آن را دریافته اند.

منابـــــع :

۱. H. YAHYA, BIOMIMETICS: Technology Imitates Nature, Okmeydani-Istanbul/Turkey: GLOBAL PUBLISHING, 2006 .

۲. Stuart A. Boden and Darren M. Bagnall, “Moth-Eye Antireflective Structures,” Southampton, UK, pp. 1467-1477.

۳. Bruce D. MacLeod, and Douglas S. Hobbs, “Low Cost Anti-Reflection Technology For Automobile Displays,” in SID Vehicle Display Conference, 2004.