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:

Ajánlott videó

Heti top cikkek

elhízás
Fogyasztószerek Magyarországon: ez az 5 gyógyszer érhető el ma az elhízás ellen – Mutatjuk, mit tudnak
rostbevitel
10 olcsó étel, amivel jó sok rostot vihetsz a szervezetbe – Ezek legyenek mindig a kamrában
hasnyálmirigy
Ebből tudhatod, hogy a hasnyálmirigyed már nem sokáig bírja
demencia
Ennél a vércsoportnál nagyobb a demencia rizikója
tojásfogyasztás
Kiderült, hogyan a legegészségesebb a tojás – Így szívódik fel belőle a legtöbb D-vitamin
Orvosmeteorológia
Fronthatás: Hidegfront
Maximum: +16 °C
Minimum: +4 °C

Túlnyomóan derült idő várható, de a déli, délnyugati határvidéken maradnak felhős körzetek. Csapadék nem lesz. Az északkeleti szél veszít ugyan erejéből, azonban továbbra is lehetnek élénk széllökések.A legalacsonyabb éjszakai hőmérséklet 1 és 6 fok között várható, a szélvédett helyeken gyenge fagy is lehet. A mai orvosmeteorológiai helyzet sokaknak megterhelő lehet, a keddi hidegfront hatása ugyanis szerdán tovább fokozódhat.

Partnerünk a

Töltsd ki kvízünket!

kvíz
Narancs vagy paprika: melyikben van több C-vitamin? – Tedd próbára tudásod kvízünkben! Közismert, hogy naponta legalább ötször kellene zöldséget-gyümölcsöt fogyasztanunk. Azt is tudod azonban, hogy milyen tápanyagokat rejtenek növényi élelmiszereink? Kvízünk segítségével most tesztelheted a tudásod!
kvíz
A lenyelt rágógumi évekig a gyomorban marad: igaz vagy hamis? – Teszteld a tudásod! Számos tévhit és félreértés kering a köztudatban az emberi test működéséről és egészségünk megőrzéséről. Te felismernéd a leggyakoribb mítoszokat? Tedd próbára tudásod alábbi kvízünkben!