Scarabäuskäfer im Dienste des Hochgeschwindigkeitsinternets

Es gibt viele brillante Entdeckungen und Erfindungen, die Wissenschaftler aus der Welt der Tiere und Pflanzen übernommen haben. Zum Beispiel wurde eine Libelle zum Prototyp eines Hubschraubers, Nachtsichtgeräte wurden basierend auf der Untersuchung der Augen von Eulen und Katzen entwickelt, Klettverschlüsse zum Fixieren von Gewebe wurden von den Dornen der Klette kopiert und Echolokalisierung wurde unter Verwendung von Fledermäusen festgestellt.

Die jüngste Entdeckung britischer Wissenschaftler beweist also erneut, dass wir von unseren kleineren Brüdern etwas lernen können. Das Thema der Untersuchung von Spezialisten war der goldene Skarabäuskäfer, genauer gesagt, seine südamerikanische Sorte. Diese hübschen, etwa 2 cm großen Käfer leben in den Bergen Südamerikas. Zum ersten Mal interessierte sich der Physiker Albert Michelson zu Beginn des letzten Jahrhunderts für diesen Käfertyp. Er bemerkte, dass die goldene Oberfläche des Insekts auf ungewöhnliche Weise das Sonnenlicht reflektierte. In jüngerer Zeit ist es Wissenschaftlern gelungen, in diese Richtung vorzustoßen. Wie britische Forscher herausfanden, sind die Flügel und die Hülle dieser Insekten mit speziellen Nanostrukturen bedeckt, die einzigartige Eigenschaften aufweisen. Tatsache ist, dass diese Nanostrukturen von der Oberfläche des Körpers von Skarabäusen nicht nur gewöhnliches Sonnenlicht reflektieren können, sondern auch jede Form von polarisiertem Licht, einschließlich spiralförmigem. Es ist besonders interessant, dass das in eine Spirale "gedrehte" Licht von der Oberfläche des Käfers reflektiert wird und dabei sein ursprüngliches Aussehen beibehält und nicht verzerrt wird. Während gewöhnliche Spiegelreflexion die Polarisation umkehrt. Dieser Käfer gilt als einzigartig unter anderen ähnlichen Insekten. Bisher waren Fälle bekannt, in denen Käfer mit einer glänzenden grünen oder blauen Körperoberfläche linkshändiges polarisiertes Licht, aber verzerrtes rechtshändiges polarisiertes Licht reflektieren konnten. Skarabäen tun dies auf virtuoseste Weise: Sie reflektieren beide Versionen von polarisiertem Licht und in einem weiten optischen Bereich.

Es zeigt sich, dass die Oberfläche dieser Insekten die Eigenschaften der sogenannten Metamaterialien aufweist - eine Reihe von Nanopartikeln mit einzigartigen Eigenschaften, die beispielsweise Sonnenlicht und andere Arten elektromagnetischer Strahlung auf ungewöhnliche Weise reflektieren können. Künstliche Metamaterialien, die auf natürlichen Analoga basieren, sind für Wissenschaftler, die an der Entwicklung neuer optischer Systeme beteiligt sind, von großem Interesse. Wenn es den Wissenschaftlern gelingt, die Nanobeschichtung von Skarabäuskäfern zu kopieren, zu verbessern und in der gleichen Miniaturform nachzubilden, können die Entwicklung des superschnellen Internets erheblich vorangetrieben und die wildesten Träume der Menschheit über die Entwicklung ultraschneller leichter Computer verwirklicht werden.