Lepkeszárnyak “szimatolhatják ki” a rossz levegőt

A lepkeszárnyak irizáló színjátékáért felelős nanocsempék alkalmasak az illékony káros anyagok kimutatására egy magyar kutatásA japán részecskegyorsítótól remélik a sötét anyag titkainak megfejtését. szerint – közölte a Magyar Tudományos Akadémia. Az MTA Energiatudományi Kutatóközpont munkatársainak felfedezése utat nyithat az akár mobiltelefonokba is beépíthető mikroszenzorok fejlesztése felé.

Forrás: Wikimedia Commons/Bilboq

A levegő minőségének meghatározása egyre fontosabbá válik kül- és beltérben egyaránt. Lényeges az is, hogy milyen szennyező anyagok, például illékony szerves anyagok gőzei szennyezik a belélegzett levegőt. Asztali készülékek már régóta rendelkezésre állnak ilyen analitikai feladatok ellátására, de azok nem “zsebre tehetőek”. Az ideális kémiai szenzor olcsó, hordozható, kis energiafogyasztású, megbízható, azonnali, anyagszelektív és jól kiolvasható választ ad a környezeti levegő körülményei között is. Ilyen lehetne például egy mobiltelefonba integrálható érzékelő. A mobiltelefonban már adott a hangolható fényforrás (a képernyő), adott a fényérzékelő (a kamera), szükséges lenne még egy optikai úton kiolvasható, és kémiailag szelektív érzékelő.

Pontosan ilyen anyagok kutatásával foglalkozik az MTAA stressz és az álmatlanság kulcsrendszerét fedezték fel az agyban az MTA kutatói. két kutatója, Kertész Krisztián és Piszter Gábor. FelfedezésSzerves vegyületek gazdag lelőhelyét mutatta ki a Marson a Curiosity. ük külön érdekessége, hogy a kémiailag szelektív szenzor nem egy bonyolult előállítási folyamat végterméke, hanem lepkék szárnyán képződik. Egyes lepkék szárnyainak színét ugyanis nem festékek adják, hanem kitinből és levegőből felépülő nanoarchitektúrák, amelyeket úgy lehet elképzelni, mint az emberi hajszálnál mintegy ezerszer kisebb szemekből álló háromdimenziós “csipkét”.

Forrás: MTA EK MFA

A pikkelyekben előforduló fotonikus nanoarchitektúra úgy hozza létre a színt, hogy szerkezetéből adódóan bizonyos hullámhosszúságú fény nem tud terjedni ebben a háromdimenziós csipkében, ezért visszaverődik róla. Hogy pontosan milyen színű fény verődik vissza a pikkelyekről, azt a csipke szerkezetét jellemző méretek szabják meg, valamint a csipkét alkotó anyag, és a levegő optikai tulajdonságainak különbsége. Ezt a különbséget törésmutató kontrasztnak nevezik.

A “csipkének” az a különlegesElőször észleltek porvihart a Titánon, a Szaturnusz különleges holdján. tulajdonsága van, hogy különböző illó anyagok gőzeinek hatására megváltoztatja a színét. Ez annak tulajdonítható, hogy a “csipke” parányi üregei arra késztetik a gőzöket, hogy cseppfolyóssá alakuljanak bennük, és így megváltozik a fent említett törésmutató kontraszt. Az MTA kutatói elsőként igazolták, hogy a kémiai érzékeléshez nincs szükség egy egész szárnyra, elégséges egyetlen pikkely is. Egy pikkely jellemzően 100 mikron hosszú, mintegy 50 mikron széles (ennyi az emberi hajszál vastagsága), és mindössze egyetlen mikron vastagságú. Ezért kiválóan alkalmas lehet mikroszkopikus méretű szenzorok építésére.

(a) Áteresztett fényben készült optikai mikroszkópos felvétel az Albulina metallica lepke egy, két és három egymásra helyezett szárnyfelszíni pikkelyeiről; (b) A pikkelyeken mért áteresztett fény spektruma; (c) A spektrum megváltozása alkoholgőzök jelenlétében (Forrás: MTA EK MFA)

 

Cikkajánló: Ilyen hangja van, amikor milliónyi vándorló királylepke lepi el a tájat


Ha érdekesnek találod a cikket,
oszd meg ismerőseiddel is!


Ha érdekesnek találod a cikket,
oszd meg ismerőseiddel is!