Zöldinfó
Lepkeszárnyból előállított nanoszerkezeteket vizsgáltak az ELKH kutatói
Bizonyos lepkefajok szárnyát cink-oxiddal bevonva környezetkímélő módon és olcsón állíthatók elő fotonikus nanoszerkezetek, amelyek lehetővé teszik a napenergia közvetlen hasznosítását kémiai folyamatok előidézésére – állapították meg az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Energiatudományi Kutatóközpont (ELKH EK) Műszaki Fizikai és Anyagtudományi, valamint Energia- és Környezetbiztonsági Intézetének kutatói.
Az eredmények új távlatokat nyithatnak többek között a vízben oldott szennyező anyagok – például festékek, gyógyszermaradványok, mikroműanyagok – káros hatásainak csökkentését célzó vízkezelés terén. A kutatást bemutató tanulmány a Royal Society Open Science című rangos szakfolyóiratban jelent meg – közölte az MTI-vel szerdán az ELKH. Mint a közlemény kiemeli, a napfényt a jövő elsődleges megújuló energiaforrásaként tartják számon, amelynek egyik közvetlen felhasználási formája a fotokatalízis. Ennek során a napenergiát közvetlenül hasznosítják kémiai folyamatok előidézésére, ami sokkal hatékonyabb, mintha előbb elektromos energiává alakítanák – például napelemek segítségével -, majd az így nyert energiát használnák fel a kémiai folyamatokban.
Egyes félvezető anyagok, mint például a cink-oxid és a titán-dioxid képesek ilyen kémiai változásokat előidézni. Elnyelik a rájuk eső fényt, és ezzel olyan gerjesztések keletkeznek bennük, amelyek a különféle, vízben oldott nemkívánatos anyagokban – például festékekben, gyógyszermaradványokban, mikroműanyagokban – kémiai változásokat idéznek elő, ezzel csökkentve azok káros hatásait. Tulajdonságaik révén a cink-oxid és a titán-dioxid is leginkább az ultraibolya fényt tudják hasznosítani fotokatalízis céljára, ami jelentősen bonyolítja és költségessé teszi felhasználásukat a vízkezelésben. Igen előnyös lenne, ha fokozni lehetne fotokatalitikus aktivitásukat a látható fény tartományában, hiszen akkor számos átlátszó műanyag és az üveg is használhatóvá válna, így olcsóbb lenne alkalmazásuk – áll a közleményben. Ennek egyik lehetséges módja a fotonikus kristályokként ismert, a fény terjedését befolyásolni képes, különleges nanoszerkezetek használata. A fotonikus kristályok két fényáteresztő, de optikai tulajdonságaikban jelentősen eltérő anyagból felépülő nanokompozitok, amelyekben az egyes alkotóanyagok elhelyezkedése szabályosan, a fény hullámhosszával összemérhető skálán váltakozik a térben. Emiatt adott hullámhosszúságú fény nem képes a fotonikus nanoarchitektúrákban terjedni, és visszaverődik azok felszínéről.
Ilyen nanokompozitok mesterséges előállítása ugyan lehetséges, ám drága és időigényes és káros anyagok alkalmazására is szükség lehet. Ezeket a nanoszerkezeteket ugyanakkor sok millió évvel ezelőtt már a biológiai evolúció is “felfedezte”. Például számos lepkefaj hímjeinek szárnyain előfordulnak fotonikus kristály jellegű – kitinből és levegőből felépülő – nanoarchitektúrák, amelyek a lepkék szexuális kommunikációjában játszanak meghatározó szerepet – emlékeztet a közlemény. Az ELKH EK kutatói közönséges vagy Ikarusz boglárka lepkéket (Polyommatus icarus) tenyésztenek, amelyek lehetővé teszik fotonikus nanoarchitektúrák környezetkímélő és olcsó előállítását. A laboratóriumi körülmények között nevelt lepkék esetében egyetlen szaporodó párnak hat-hétszász utódja is lehet. A nanoszerkezet egyik összetevője a levegő, ezért a lepkék szárnyain előforduló fotonikus nanoarchitektúrák fajlagos felszíne igen nagy. Mivel a folyadék és a szilárd anyag kölcsönhatása így sokkal nagyobb felületen érvényesül, mint egy sík anyagon – például üvegen -, ez további előnyökkel jár.
Modern anyagtudományi eljárásokkal, például atomi rétegleválasztással lehetséges a kitinalapú fotonikus nanoarchitektúra konformális beborítása néhány nanométer vastagságú cink-oxid réteggel, mely réteg vastagságának változtatásával a visszavert fény színe is hangolható. A kísérletekhez a kutatók különböző fajoktól származó, néhány nanométer vastagságú cink-oxid réteggel borított lepkeszárnyakat alkalmaztak. Kimutatták, hogy a fotokatalitikus hatás annál jobban fokozódik, minél nagyobb az átfedés a látható fény tartományában a cink-oxiddal borított lepkeszárny fényvisszaverése és a tesztanyagként alkalmazott, vízben oldott rodamin B festék fényelnyelése között. Ezzel igazolták, hogy a megfelelően nanostrukturált cink-oxid a látható tartományban is rendelkezik fotokatalitikus hatással, továbbá hogy ennek nagysága a fotonikus nanoarchitektúra jellegű biológiai szubsztrát optikai jellemzőinek változtatásával hangolható – áll az ELKH közleményében.
mti
Zöldinfó
Elkényelmesedett madarak és öngerjesztő spirál, az etetés következményei a természetben
A vízimadarak etetése veszélybe sodorja az állatokat.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A Magyar Madártani és Természetvédelmi Egyesület (MME) arra kéri lakosságot, hogy semmivel ne etessék a vízimadarakat -tudatta az alternativenergia.hu. Ez ugyanis nemcsak felesleges, de tömegesen sodorhatja veszélybe az állatokat, ami ellen világszerte küzdenek a hatóságok és a természetvédelmi szervezetek. Mint az MME hétfői közleményében kiemelték, a vízimadarak életmódja – különösen a hideg évszakra vonatkozó túlélési szabályai – alapvetően térnek el a klasszikus téli etetőket látogató énekesmadarakétól. Tájékoztatásuk szerint etetésük egyaránt rossz a madaraknak, a környezetnek és az embereknek, mivel kikapcsolja a téli túléléshez nélkülözhetetlen vonulási viselkedést; növeli a zsúfoltságot és a madarak közötti agressziót, fokozza a sérülésveszélyt és a fertőző betegségek – mindenekelőtt az emberre is veszélyes madárinfluenza – terjedését, a feleslegesen kiszórt rengeteg táplálék vonzza a patkányokat, szennyezi a környezetet és rontja a víz minőségét.
Ezen kívül a hosszú ideje tartó, egyoldalú kenyér és egyéb értéktelen táplálékdiéta megbetegíti a madarakat (angyalszárny-betegség); az önfenntartó életre nem alkalmas területekre is nagy mennyiségű vízimadarat vonz; illetve rontja a madarak társadalmi megítélését – tették hozzá. A közleményben felhívták a figyelmet, gyakorlati megvalósulását és hatását tekintve a vízimadarak etetése öngerjesztő problémaspirálként jelentkezik. Az etetett madarak ősszel ugyanis nem vonulnak el, így az emberek, látva a sok éhes, valójában elkényelmesedett madarat, tovább etetik őket.
A fagyok beköszöntével a madárlétszám a vonulásukat, kóborlásukat az etetőhelyeknél nyüzsgő madarak látványa miatt megszakítókkal folyamatosan nő, ami tovább erősíti az emberek etetési hajlamát, aktivitását. Az etetőhelyek mesterségesen fenntartott táplálékbázisa közelében évről évre több madár költhet, így nő a nyári kéregetők száma és immáron több madárral kezdődik újra a folyamat – tették hozzá.
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaÉletveszély és milliós károk: barnamedvék uralják a közép-erdélyi térséget
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaÍgy verik át az MVM ügyfeleit hamis számlákkal és fenyegető levelekkel
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaAranysakálok jelzik a környezet mikotoxinszennyezését a dél-magyarországi térségben
-
Zöld Energia22 óra telt el a létrehozás ótaMagyarország világelső lett a napelemes áramtermelés arányában
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaEgyszerű ügyintézéssel kínál korszerű klímát az MVM
