นักวิจัยสร้างแบบจำลองปีกเพลี้ยจักจั่น ทดสอบความสามารถในการป้องกันรังสียูวี

อนุภาคโบรโคโซมที่มีรูปร่างคล้ายลูกฟุตบอลขนาดนาโนซึ่งพบบนปีกแมลงเพลี้ยจักจั่น นักวิจัยได้ทำการจำลองแล้วพบว่าสามารถช่วยลดการสะท้อนของแสงได้ จึงนำไปสู่การทดสอบความสามารถในการป้องกันรังสียูวี

เพลี้ยจักจั่น เป็นแมลงที่พบได้ทั่วไปตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถผลิตอนุภาคนาโนที่ซับซ้อนอย่างโบรโคโซมซึ่งมีลักษณะเหมือนลูกฟุตบอลเล็ก ๆ ที่มีความกลวงด้านใน มีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของแบคทีเรีย

นักวิจัยตั้งคำถามทางการวิจัยเกี่ยวกับโบรโคโซมที่เพลี้ยจักจั่นผลิตได้ด้วยกัน 3 ข้อ คือ 1. ทำไมจึงมีความสม่ำเสมอ 2. เคล็ดลับของการมีโบรโคโซมขนาดประมาณ 600 นาโนเมตรและรูพรุนขนาดประมาณ 200 นาโนเมตร และ 3. การผลิตโบรโคโซมมีวัตถุประสงค์แอบแฝงหรือไม่

โบรโคโซม เกิดจากการที่เพลี้ยจักจั่นหลั่งออกมา ซึ่งนักวิจัยพบว่าอนุภาคเหล่านี้มีคุณสมบัติกันน้ำได้ดี และสร้างความสัมพันธ์กับแสงได้ดี นักวิจัยจึงทำการสร้างโบรโคโซมในห้องแล็บและทำการทดสอบการป้องกันรังสียูวี โดยสร้างวัตถุจำลองที่ขนาดใหญ่กว่าโบรโคโซมที่เพลี้ยจักจั่นหลั่งเพื่อให้สะดวกต่อการทดลอง รวมถึงฉายแสงอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นต่างกันมายังโบรโคโซมและสังเกตปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับโบรโคโซม ซึ่งนักวิจัยพบว่าอนุภาคทำการตัดแสงสะท้อนออกเกือบทั้งหมด บอกเป็นนัยได้ว่าจุดประสงค์หลักของโบรโคโซมคือการซ่อนตัวเพลี้ยจักจั่นจากสัตว์นักล่า

ในการทดลองครั้งนี้ นักวิจัยทำการสร้างโบรโคโซมด้วยวิธีการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในห้องปฏิบัติการ ซึ่งนักวิจัยพบว่าอนุภาคที่ผลิตในห้องปฏิบัติการสามารถลดการสะท้อนแสงได้มากถึง 94% ถือเป็นการค้นพบครั้งใหญ่เนื่องจากนี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นธรรมชาติทำอะไรแบบนี้ โดยมันควบคุมแสงด้วยวิธีเฉพาะเจาะจงโดยใช้อนุภาคกลวง

การค้นพบครั้งนี้ นอกจากจะได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับแมลงที่ชาญฉลาดอย่างเพลี้ยจักจั่นแล้ว ยังสามารถเป็นแรงบันดาลใจในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ ได้อีกด้วย ทีมนักวิจัยเล็งเห็นวิธีการปรับปรุงพื้นผิวที่รวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ สร้างสารเคลือบกระจายยูวีเพื่อปกป้องวัตถุและผิวหนังจากการทำร้ายของแสงแดด และอาจนำไปสู่นวัตกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย

ที่มาข้อมูล: newatlas, psu
ที่มาภาพ: psu
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech