Becsült olvasási idő: 2 perc
Lepke segít a káoszban eligazodni

A GE mérnökei a Morpho lepkék szivárványszínű ragyogását imitáló képalkotó szenzorokat fejlesztenek nanotechnológiával.

Egy andekdota szerint Edward Lorenz, a káoszelmélet atyja egyszer eltűnődött azon, hogy egy pillangó egyetlen szárnycsapása Brazíliában előidézhet-e tornádót Texasban. Az elvnek a pillangóhatás nevet adta. A GE Global Research kutatói ezúttal nem Edward Lorenz pillangóelmétetét vették górcső alá, hanem magukat a szárnyakat. Nanotechnológia alkalmazásával imitálják a Morpho fajba tartozó lepkék szivárványszínű ragyogását, és gyors, szuperérzékeny hő- és kémiai képalkotó szenzorokat fejlesztenek. A technológiát a jövőben éjjellátó szemüvegekben, megfigyelő kamerákban, sőt, akár orvosi diagnosztikai eszközökben is alkalmazhatják.

Amikor a GE kutatói nagyteljesítményű mikroszkóp alá helyezték a Morpho lepke szárnyait, aprócska, mindössze néhány tíz mikrométer szélességű pikkelyekből álló réteget láttak. Minden pikkelyt több sor, néhány száz nanométer széles borda tagol. Ez a komplex szerkezet elnyeli, illetve visszaveri a fényt, és ez adja a Morpho lepkék sajátos csillogó kék és zöld színét. A kutatók azt is megfigyelték, hogy a szárnyak színe hőhatásra, gázokkal és vegyi anyagokkal érintkezve megváltozik.

A DARPA-val (az amerikai hadsereg fejlesztési ügynöksége) együttműködésben vizsgálni kezdték a szárny tulajdonságait és geometriáját, hogy ezeket feljavítva jobb szenzorokat készíthessenek. A kutatásaik alapján készülő detektorok segítségével az orvosok vizuális hőtérképet készíthetnek majd a belső szervekről és felmérhetik a sebgyógyulás fokát, vizsgálható lesz az élelmiszer- és vízbiztonság, illetve monitorozható az erőművek károsanyag-kibocsátása. A megállapítások alapján olyan új szenzorok is fejleszthetők, amelyek észlelik a harcianyagokat és robbanószereket.

Radislav Potyrailo, a GE Global Research vezető kutatója és egyben a fotonika program vezetője megállapította, hogy ha a szárnyat infravörös sugárzás éri, a szárnyon lévő nanoszerkezetek felmelegszenek és kitágulnak, ami ragyogást és színváltozást eredményez. A kutató és munkatársai aprócska nanocsöveket helyeztek a szárnyakra, ezzel növelni tudták a szárnyak által elnyelt sugárzás mennyiségét, és így növelték azok hőérzékenységét. – A hőképalkotó szenzorok ezen új kategóriája jelentős javulást ígér a jelenleg elérhető detektorokhoz képest a képminőség, gyorsaság, érzékenység, méret, áramigény és költség tekintetében – jelentette ki Potyrailo.