Szuperérzékeny hő- és kémiai képalkotó szenzorokat fejlesztenek

A GE Global Research kutatói alapos vizsgálatra készülnek. Nem Edward Lorenz, a káoszelmélet atyjának kérdését vizsgálják, miszerint egy pillangó egyetlen szárnycsapása Brazíliában idézhet-e elő tornádót Texasban, 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 - adta hírül a cég közleménye.

A természet imitálása nem új keletű gondolat. George de Mestro svájci mérnök például azt követően találta fel a tépőzárat, hogy kutyája bogáncsokkal a szőrében jött haza, a Speedo cápabőr-szerű úszódresszel állt elő, a repülőgépmérnökök pedig Leonardo da Vinci óta a madarakat utánozzák.

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 GE kutatói azt is megfigyelték, hogy a szárnyak színe hőhatásra, gázokkal és vegyi anyagokkal érintkezve megváltozik. A DARPA-val 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 harcanyagokat 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 hő-képalkotó szenzorok ezen új kategóriája jelentős javulást ígér a jelenleg elérhető detektorokhoz képest a képminőség, gyorsaság, érzékenység, méret, áramigény és költség tekintetében" – jelentette ki Potyrailo.