עין של עש לימדה מסכים ולוחות סולאריים להפסיק לסנוור

נסו לקרוא בטלפון ליד שולחן בבית קפה שטוף שמש, ותבינו את הבעיה מיד: המסך מתמלא בשמיים, בפנים שלכם ובשמשייה שמעליכם. עכשיו דמיינו עש שנח במשך היום על פיסת קליפת עץ, כנפיו מקופלות והוא לגמרי דומם. העיניים שלו גדולות וכהות, והן כמעט לא מחזירות שום ברק.

העיניים האלה מכוסות בדוגמה של בליטות זעירות, קטנות מכדי לראות אותן אפילו בזכוכית מגדלת טובה. הבליטות נמצאות רק כמאתיים ננומטר זו מזו, בערך חמשת־אלפים של מילימטר, כלומר קרובות זו לזו יותר מאורך גל של אור נראה. מדענים תיארו את הדוגמה הזאת לראשונה ב־1962, ומאז היא מוכרת בשם מבנה עין העש.

האפקט מרשים. משטח חלק ומלוטש של עדשה מחזיר כארבעה אחוזים מהאור שנופל עליו. עם הבליטות, ההחזרה יורדת אל מתחת לאחוז אחד, כך שכמעט כל האור נכנס לעין במקום להיתקל בה ולחזור. האור הנוסף הוא בונוס קטן. היתרון הגדול יותר, לדעת החוקרים, הוא הסוואה: עש שנח באור יום עם עיניים גדולות ונוצצות היה קל לגלות, ועיניים שלא מבריקות עוזרות לו להישאר מוסתר.

מהנדסים שמו לב. יריעה של זכוכית או פלסטיק מחזירה אור משום שהאור פוגש שינוי פתאומי, מאוויר לחומר מוצק, וחלק ממנו ניתז בחזרה בגבול הזה. הבליטות של העש מחליפות את הקצה הפתאומי במדרון מתון. ליד הקצוות שלהן יש בעיקר אוויר, עמוק יותר יש בעיקר עין, והאור מחליק מאחד לשני בלי מדרגה חדה להיתקל בה.

כדי לחקות את הרעיון, מטביעים יערות של עמודונים זעירים בציפוי שקוף. במחקר אחד, חוקרים הדפיסו על יריעה שקופה עמודונים ברוחב של 200 עד 300 ננומטר. ציפוי שטוח מאותו חומר החזיר כשישה אחוזים מהאור הנראה, ואילו הגרסה בדוגמת עין העש החזירה רק כאחוז אחד. המשטח המעוצב גם דחה מים בקלות רבה יותר, וזה עוזר לגשם לשטוף אבק בחוץ.

לכן ציפויים בדוגמת עין העש מופיעים בכל מקום שבו לסנוור יש מחיר: על מסכים, על עדשות של מצלמות ועל זגוגיות של חלונות, וגם על לוחות סולאריים, שבהם כל פיסת אור שניתזת הלאה היא אנרגיה שלעולם לא תהפוך לחשמל.

אנחנו יודעים איך העש עושה את זה כי ביולוגים מדדו את זה מקרוב. מחקר על 19 מיני פרפרים, קרובים של העשים שנושאים את אותו סוג של דוגמה, שפורסם ב־Proceedings of the Royal Society B, מדד את הגובה של הבליטות ואת המרווחים ביניהן וחישב כמה אור מחזירה כל דוגמה. ככל שהבליטות היו גבוהות יותר, עד כרבע של אלפית מילימטר, ההחזרה נעלמה באופן מלא יותר, וזה בדיוק המתכון שמהנדסים עוקבים אחריו היום. העש פשוט הגיע לזה ראשון, בשקט, בזמן שנח על עץ.