Pillangószárnyak inspirálják az új hőérzékelőket
Egy kutatócsoport ötmillió éves dizájnt alkalmaz, hogy korszerűbb infravörös detektort fejlesszen ki.
Dr. Radislav Potyrailo és csapata az amerikai General Electric szakemberei a lepkeszárnyakon található pikkelyek mikroszkopikus struktúráit másolják le, hogy új technológiát fejlesszenek egészségügyi, ipari és katonai alkalmazásokhoz.
A Nature Photonics folyóiratban közölt tanulmányban a csapat megvizsgálta a Morpho sulkowskyi trópusi pillangófaj szárnyai előállította irizáló színeket. A faj Kolumbiában, Peruban és Ecuadorban található meg.
A pillangók morpho neme először ötmillió éve jelent meg, szárnyuk irizáló színét a felszínükön lévő apró, fákhoz hasonlatos struktúrák sorainak köszönheti, Az egyes mikrométer hosszú ágakról és törzsekről visszaverődő fény összeütközik, és csillámló színeket állít elő.
A kutatók szerint ezek a képződmények kiváló hőérzékelők is. Amikor hő vagy infravörös sugárzás éri a „fákat”, az őket alkotó kitin kitágul. Emiatt megnő a távolság az ágak és törzsek között, mely miatt az általuk visszavert fény hullámhossza érzékelhetően eltolódik.
A szárnyak érzékenységének növelésére a kutatók a mintákat hőelnyelő szén nanocsövecskék rétegével vonták be. A bevont szárnak a 0,018 fokos hőmérséklet eltéréseket is ki tudták mutatni.
A fatörzsek közötti távolságok határozzák meg a szenzorok térfelbontását. A kevesebb, mint egy mikrométerrel, ez a felbontás több mint hússzor élesebb a jelenleg elérhető szenzorokénál. A fák apró mérete, valamint a kitin tulajdonságai azt is jelentik, hogy nagyon gyorsan felhevülnek és lehűlnek, lehetővé téve, hogy a hőmérséklet kisebb és gyors változásaira is reagáljanak – mondja Poryrailo.
Egy nap a Morpho lepkék inspirálta szenzorok észlelhetik az embereknél a gyulladt területeket, vagy a gépekben a súrlódási pontokat – mondja a csapat.
Forrás:ABC News/New Scientist/ Hirado.hu