A levegő minőségének meghatározása kül- és beltérben egyaránt egyre fontosabbá válik. Ugyanakkor az is nagyon lényeges, 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 "tehetők zsebre". Az ideális kémiai szenzor olcsó, hordozható, kis energiafogyasztású, valamint megbízható, azonnali, anyagszelektív és jól kiolvasható választ ad a környezeti levegő körülményei között is. Ilyen lehetne például egy mobiltelefonba integrálható érzékelő - olvasható az MTA oldalán .
A háromdimenziós "csipke" titkai
A mobiltelefonban már adott a hangolható fényforrás (a képernyő) és a fényérzékelő (a kamera), azonban szükség lenne még egy optikai úton kiolvasható és kémiailag szelektív érzékelőre. Ilyen anyagok kutatásával foglalkozik Kertész Krisztián és Piszter Gábor. A kémiailag szelektív szenzor azonban nem egy bonyolult előállítási folyamat végterméke, hanem lepkék szárnyán képződik.
Egyes lepkék szárnyainak színét nem festékek adják, hanem kitinből és levegőből felépülő nanoarchitektúrák. Ezeket úgy lehet elképzelni, mint az emberi hajszálnál mintegy ezerszer kisebb szemekből álló háromdimenziós "csipkét". A pikkelyekben előforduló úgynevezett 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, illetve a kitin - a csipkét alkotó anyag - és a levegő optikai tulajdonságainak különbsége. Ezt a különbséget törésmutató kontrasztnak nevezik. A "csipke" különleges tulajdonsága, hogy különböző illó anyagok gőzeinek hatására megváltoztatja a színét. Ennek oka, hogy a csipke parányi üregei arra késztetik a gőzöket, hogy cseppfolyóssá alakuljanak bennük, így megváltozik a törésmutató kontraszt. A kémiai érzékeléshez azonban nincs szükség egy egész szárnyra, elég egyetlen pikkely is.
