Морфолошке структуре неких представника ентомофауне Србије као модели у биомиметици

Abstract

Током веома дугог еволутивног развоја живи организми су развили добро адаптиране материјале и структуре који представљају напредна решења у области оптике, механике, термике или акустике, чак и са аспекта модерне науке, што је довело до интензивног развоја биомиметике као области која се бави стварањем нових технологија инспирисаниx биолошким макроструктурама и ми- кроструктурама. Код већег броја таксона лептира и тврдокрилаца, елемената фауне Србије, примећује се структурна обојеност њихових крила и покрилаца. Она на- стаје због присуства низа наизменичних ваздушних и хитинских слојева кутикуле (нпр. ребра, ламелe и гребени на љуспицама крила лептира), на којима се испољава таласна природа светлости кроз појаве интерференције, дифракције и расејања. При томе долази до селективне рефлексије светлосних таласа и појаве структурних боја. Овде су представљене методе генерисања биоморфних структура применом холографије, микролитографије и сродних оптичких техника. Указано је на могућности практичне примене морфолошких структура појединих врста инсеката из Србије у области сензора, заштите докумената и нових оптичких материјала.

Biomimetics, bioinspiration and functionalization of biological structures are disciplines of intense research. They are wide in scope but not easy to define – this is more a worldview, rather than a well defined research direction. Anyway, the research is voluminous measured by the number of scientific papers and very important by numerous citations. This is why specialized journals have appeared such as “Bioinspiration and Biomimetics” and “Robotics and Biomimetics”, while renowned journals “Nature” and “Science” frequently publish papers in this area. Apart from this, the practical results have found the application in adhesives, displays, cosmetics, etc. Each and every technical research area can find its counterpart in the living world: machine engineering in the unusual properties of biological composites or mechanics of animals, computing in the complex neural networks or evolutionary principles, optics in the integument and compound eyes of insects, chemistry in the richness of biological substances, aeronautics in birds and flying insects, and, regrettably, military science has an excellent teacher in the living world too, inspired by the eternal battlefield of survival. There is no end of this list, which is one of the main appeals of biomimetics. In this area, biologists and specialists in other disciplines have a common task of finding interesting properties of living organisms and discovering ways to use their properties. Insects are the richest source of inspiration due to the number of several million species created during the evolutionary history, with the enormous diversity in both form and function. There is a great diversity of insect species in Serbia as well, but with a small amount of available information on the cuticular structures of interest for biomimetics. We think that it would be of practical interest to make an illustrated catalogue of the micro- and nanostructures of insects of Serbia, in particular for the orders of Lepidoptera and Coleoptera. Catalogue would include morphological characteristic of the micro- and nano-structures of (cuticle, eyes, wings, antennas, legs, etc.), but also their optical and mechanical properties. This will significantly facilitate the future research in biomimetics.