Хаос. Нелинейная динамика

Бионика считается одним из перспективных научных направлений. Подражание природе может привести к созданию таких устройств, как разведывательный орнитоптер-беспилотник, повторяющий движения крыльев голубя, или солнечная батарея с поверхностью, повторяющей структуру фасеточного глаза мухи.

Группа ученых из Пенсильванского государственного университета (США) под руководством профессора Акхлеша Лакхтакии совместно с итальянскими коллегами из университетов Салерно и Базиликаты пришла к выводу о том, что солнечные батареи с призматическими линзами, форма и структура поверхности которых копируют форму и структуру поверхности глаза каллифорид (падальных мух), куда лучше собирают прямой и рассеянный свет. Глаза мух - полушария, состоящие из макроструктур-шестигранников, на которых, в свою очередь, расположены наноструктуры.

Пенсильванские исследователи перешли к практическому применению теории. Чтобы изготовить отливку для поверхности, им не пришлось применять выведенный на первом этапе фрактальный алгоритм, описывающий поверхность глаза. У мух-падальщиц было изъято 9 роговиц, которые были помещены на стеклянную подложку, покрыты полимерным слоем и залиты никелем в вакууме. В результате получилась матрица для отливки.

Девять роговиц мухи-падальщицы в никелевой матрице для отливки (фото Akhlesh Lakhtakia).

В ближайших планах исследователей - матрица на основе 30 мушиных роговиц, в перспективных - исследование микроструктуры крыльев бабочек для выяснения возможности изготовления цветных поверхностей без красителей.

Результаты исследований опубликованы в журнале Bioinspiration & Biomimetics.