ללמוד מהפרפרים על שקיפות מלאה

פרפר כנף הזכוכית (Glasswing butterfly, Greta oto), מתהדר בכנפיים שרוב שטח פניהן שקוף, ועם זאת – הן כמעט שאינן מחזירות אור. החזר האור מהכנפיים הוא בין 2% ל- 5%, בהתאם לזווית הצפייה

פרפר כנף הזכוכית. צילום: shutterstock
פרפר כנף הזכוכית. צילום: shutterstock
מבנים ננומטריים בכנף הפרפר הביאו לפיתוח מערכות למניעת השתקפות. מתוך המאמר בנייצ'ר
מכנף הפרפר למערכות למניעת השתקפות. מתוך המאמר בנייצ'ר

מאת: ד"ר אמיר בקר

מי מאתנו לא מוצא את עצמו נלחם בהחזרי אור ו/או בהשתקפות המפריעות לצפייה במסך המחשב או במסך הטלפון? פתרונות טכנולוגיים, כמו ציפויים מונעי השתקפות, מעמעמים בדרך כלל את בהירות המסך ומגבילים את זווית הצפייה.

פרפר כנף הזכוכית (Glasswing butterfly, Greta oto), מתהדר בכנפיים שרוב שטח פניהן שקוף, ועם זאת – הן כמעט שאינן מחזירות אור. החזר האור מהכנפיים הוא בין 2% ל- 5%, בהתאם לזווית הצפייה. לשם השוואה, משטח זכוכית שקוף מחזיר בין 8% ל- 100% מהאור הנופל עליו. ההחזר הנמוך מסייע, כמובן, לפרפר להעלם מעיני טורפים, ובהקשר זה מעניין לציין שגם קרינה מעבר לתדרי האור הנראה, בתחומי האולטרה-סגול והאינפרה אדום, אינה מוחזרת מכנפי הפרפר.

מבנים ננומטריים על כנפי הפרפר

חוקרים במכון הטכנולוגי קרלסרוהה בגרמניה (KIT – Karlsruhe Institute of Technology), ניסו להתחקות אחרי המנגנון שמאפשר שקיפות כזו, ללא החזרי אור. תוצאות מחקרם, שהתפרסמו בחודש אפריל 2015, מגלות כי הסוד נעוץ במבנים ננומטריים על כנפי הפרפר, ויותר מכך, באי-סדירותם של מבנים אלה. במיקרוסקופ אלקטרוני סורק התגלו גדילים זעירים, באורכים משתנים (400 – 600 ננומטר) ובצפיפות משתנה (מרחקים של 100 – 140 ננומטר זה מזה). להמחשת הגודל נציין כי העובי הממוצע של שערת אדם הוא 100,000 ננומטר.

תוך שימוש במודל סימולטיבי, הוכיחו החוקרים כי הסיבה העיקרית להחזרים המאוד נמוכים בטווח רחב של זוויות צפייה הוא אי-הסדירות בגובהם ובפיזורם של המבנים הזעירים על הכנף. כמו במקרה של מסך מירסול של חברת קוואלקום בהשראת פרפר המורפו, המחקר ותוצאותיו פותחים פתח מעשי לשורה של יישומים טכנולוגיים, הנוגעים למסכים בעלי החזר אור נמוך, וקריאוּת גבוהה. ניסויי היתכנות ראשוניים אף רמזו על רווח צדדי בלתי צפוי: הסתבר כי שכבה של מבנים ננומטריים בלתי-סדירים המחקה את כנפי הפרפר, מציגה גם תכונות של דחיית מים ולכלוך. נראה, אם כן, שבזכות פרפר כנף הזכוכית נזכה בעתיד הקרוב ליהנות ממסך טלפון שיהיה לא רק בהיר וקריא יותר מהקיים, אלא גם נקי ויבש ממנו.

 

מקור הידיעה: Nature, Karlsruhe Institute of Technology

שיתוף ב facebook
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב email
שיתוף ב print

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן