Lepkeszárnyak mérik a levegő minőségét

A lepkeszárnyak irizáló színjátékáért felelős nanocsempék az illékony káros anyagok kimutatásában is jeleskednek - jöttek rá a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Energiatudományi Kutatóközpont munkatársai. Felfedezésük utat nyithat olyan mikroszenzorok fejlesztése felé, amelyek akár mobiltelefonjainkba is beépíthetők lehetnek.

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 rossz levegő ennyire káros - kattintson!

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.

lepke, lepkeszárny, pikkely, csipke, légszennyezettség, szenzor
Nincs szükség egy egész szárnyra, elég egyetlen pikkely is. Fotó: 123rf

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.

ITT MEGOSZTHATOD:

Heti top cikkek

szellentés
Miért szellentünk? 7 gyakori ok a fokozott gázképződés mögött
normál vércukorszint
Meddig egészséges a vércukorszint? – Így értelmezheted a laborleleted
magas vérnyomás
Egyszerű módszer a magas vérnyomásra – Nem kerül pénzbe, mégis kevesen gyakorolják
folyadékfogyasztás
Naponta ennyi vizet szabad meginni – Ezek a tünetek figyelmeztethetnek a túlhidratálásra
beltéri levegő
Így betegít meg télen a saját lakásod – 5 jel, hogy az otthonod a ludas
Orvosmeteorológia
Fronthatás: Melegfront
Maximum: +5 °C
Minimum: +0 °C

Általában erősen felhős, borult idő várható. A látási viszonyok nagyrészt javulnak, de a Nyugat-Dunántúlon és északkeleten maradhatnak tartósabban párás, ködös területek. Mindeközben délnyugat felől ismét egyre többfelé várható eső, záporeső - estig jellemzően még csak hazánk nyugati felén, kétharmadán. Többfelé megélénkül, főként az Észak-Dunántúlon a délkeleti, keleti, a Dél-Alföldön a déli szél erősödik meg, utóbbi tájakon viharos lökések is előfordulhatnak.A legmagasabb nappali hőmérséklet általában 2 és 9 fok között alakul, de helyenként a nyugati határszélen alacsonyabb, míg a szelesebb délkeleten magasabb értéket is mérhetünk.Késő estére -1 és +8 közé csökken a hőmérséklet. Szombaton gyenge vagy mérsékelt melegfronti hatásra készülhetünk, amely megterhelő lehet az arra érzékenyeknek.

Partnerünk a

Töltsd ki kvízünket!

digitális detox
Digitális detox: csak a fiataloknak fontos. Igaz vagy hamis? – Teszteld a tudásod! Az okostelefonok, tabletek, laptopok, tévék az életünk részei, azonban mind fizikai, mind mentális egészségünket megterhelhetik, ha nem tudatosan használjuk őket. Kvízünkben tesztelheted a tudásodat a témáról, illetve a digitális detoxról.
D-vitamin
Melyik ételünkben van sok D-vitamin? – Teszteld a tudásod! A D-vitamin az egyik legfontosabb zsírban oldódó vitamin, amelynek hiánya komoly egészségügyi következményekkel járhat. Kvízünk segítségével kiderítheted, mennyire pontos a tudásod ezzel az értékes vitaminnal kapcsolatban.