Sviluppata dal Night Vision Lab dell’esercito americano, la tecnica proposta prevede l’utilizzo di un “rullo” stampato in 3D per “stampare” il motivo che rende invisibili le falene, su cannocchiali o binocoli. In teoria, l’equipaggiamento risultante consente quindi al personale militare di operare con il favore dell’oscurità, senza che il loro equipaggiamento rifletta raggi di luce vaganti che ne compromettono la posizione.
Secondo Brian Metzger, Senior Technology Manager presso l’azienda che si è consultata sul brevetto, TechLink , il processo ha anche il potenziale per affrontare applicazioni civili più ampie: “[Questa] tecnologia potrebbe essere utilizzata per aumentare l’efficienza dei pannelli solari, ridurre l’abbagliamento su TV a schermo piatto e segnaletica esterna, o aumentare l’estetica visiva del plexiglass intorno alle arene di hockey.
Chiunque abbia dovuto stanare una falena dalla propria soffitta o guardaroba sarà in grado di dirti che è estremamente abile nel nascondersi in bella vista. In un ambiente più naturale, le falene si sono persino evolute per sviluppare cappotti pelosi, che distorcono i rumori di navigazione dei pipistrelli e danno loro la possibilità di sfuggire ai predatori delle caverne e degli alberi.
In linea con i loro istinti di sopravvivenza, gli insetti notturni hanno anche sviluppato occhi che presentano una struttura periodica e graduata in superficie, che consente loro di piegarsi piuttosto che riflettere la luce e rimanere nascosti. Mentre gli scienziati continuano a indagare sull’esatta fonte di questi poteri di invisibilità, il team dietro il brevetto dell’esercito degli Stati Uniti ora afferma di aver trovato un modo per replicare le abilità ottiche illusorie delle falene.
“La superficie dell’occhio di una falena è ricoperta da protuberanze alte circa 200 nm ciascuna e i cui centri sono distanziati di circa 300 nm”, si legge nel brevetto del team. “Dal momento che i dossi sono più piccoli della lunghezza d’onda della luce visibile, la luce visibile vede la superficie come avente un gradiente di indice di rifrazione continuo tra l’aria e il mezzo”.
“Questo riduce la riflessione rimuovendo efficacemente l’interfaccia della lente d’aria”, hanno aggiunto. “Quindi, le protuberanze fungono da rivestimento antiriflesso sull’occhio della falena”. Nel tentativo di ricreare con precisione questo effetto sui dispositivi ottici, il team di Night Vision Lab ha quindi escogitato un mezzo per applicare ripetutamente rivestimenti rifrangenti alla luce, che potrebbero essere implementati su scala industriale.
Durante la loro ricerca iniziale, il team di Night Vision Lab ha scoperto che i rivestimenti antiriflesso potrebbero essere stampati in 3D 2PP direttamente sulle lenti, ma il processo richiedeva fino a 50 ore per 1 cm 2 di superficie coperta. Il processo rivisto dei ricercatori, d’altra parte, si basa su un “timbro” cilindrico microstampato, che può essere inciso con motivi a forma di falena e arrotolato sull’ottica per dare loro un rivestimento diffrattivo.
In caso di aggiudicazione, il brevetto verrebbe concesso a Vincent Schnee della Direzione per la visione notturna e i sensori elettronici dell’esercito americano e coprirebbe la creazione di “meta lenti” con “un elemento ottico comprendente un substrato avente una superficie ottica e una pluralità di proiezioni uniformemente distanziate”. , di un materiale strutturato a occhio di falena.”
Quando viene messo in pratica, il brevetto descrive in dettaglio come la resina epossidica con nanoparticelle di germanio potrebbe essere utilizzata per creare i rivestimenti del rullo e successivamente essere applicata a lenti che misurano almeno 5 nm di larghezza e 10 nm di altezza. Secondo il documento, i componenti risultanti potrebbero essere in grado di deviare “le lunghezze d’onda della luce ultravioletta o visibile”, fornendo loro efficacemente un livello di mimetizzazione da falena.
Con ulteriori attività di ricerca e sviluppo, il brevetto evidenzia anche come questi nano-strati possono essere realizzati con lo stesso materiale della loro base ottica, “permettendo una perfetta corrispondenza degli indici” che “non è facilmente ottenibile con i tradizionali rivestimenti antiriflesso dielettrici a strati”, mentre il suo ‘rullo’ potrebbe essere adattato in una forma più piatta, qualora fosse richiesto da applicazioni future.
