Kapcsolatfelvétel

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.

Létrehozva:

|

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.

 

Advertisement

 

mti

Zöldinfó

Mennyit spórolhatok a ház hőszigetelésével?

Létrehozva:

|

Szerző:

A rezsiszabályok módosítása óta rengeteg háztartás próbálja visszavenni fogyasztását, az egyik legnépszerűbb módszer a belső hőszigetelés.

Tényleg megéri a beruházás? Ennek járt utána a Pénzcentrum. Egy átlagos hazai családi házban a falakon keresztül akár 30-40, a nyílászárókon 15-20, a padlón keresztül pedig 10-15 százaléknyi hő szökhet el. Éppen ezért megfelelő szigetelés hiányában gyakorlatilag az utcát fűti az ember. Mindenekelőtt érdemes tisztában lenni vele, hogy a hazai vállalatok jelenleg igen leterheltek, az alapanyagok és a kivitelezés ára pedig folyamatosan nő. Emiatt sokan kapkodnak, csak részben végzik el a felújítást, ami problémás lehet. Amennyiben valaki a belső hőszigetelés mellett dönt, alaposan át kell gondolnia a beruházást, hiszen az épületek határoló szerkezetei egy rendkívül összetett rendszert alkotnak.

A hőszigetelés komoly előnyökkel jár, fontos azonban, hogy jó szakembert és rendszert válasszunk. A Pénzcentrum iparági információi szerint a többség azt a nézetet vallja, hogy a szigetelésnek alapvetően kívül kell lennie, emellett fontos, hogy a hibák elkerülése érdekében ne egyedül vágjunk bele a munkába.

0 Ft-os villanyszámla napelem rendszerrel. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

„A belső oldalt (azaz a meleg felületet) csak akkor érdemes szigetelnünk, ha tényleg nagyon muszáj. De akkor is csak abban az esetben, ha előtte szakértő elvégezte a páratechnikai és a műszaki ellenőrzést” – mondta Lestyán Mária építészmérnök, a Rockwool fejlesztési és alkalmazástechnikai vezetője a lapnak. Egy fal belső leszigetelésével a lakást megóvjuk a hidegtől, de a falszerkezetet nem, a külső szerkezeti fal ugyanis lényegesen hidegebbé válik, ami növeli a penészedés esélyét.

A szakértő szerint belső szigetelésnél a pincefödémet vagy a padlást mi is leszigetelhetjük a hideg oldal felől. „Ez sok esetben hasznos is lehet, hiszen a kádárkockák esetében például a padlásfödémen keresztül akár 30 százalékos is lehet a hőveszteség. Azonban a szobák esetében már jóval óvatosabbnak kell lenni: a belső oldalon hőhidak alakulhatnak ki, amik penészedéshez vezethetnek” – mondta Lestyán Mária.

Advertisement

A legtöbb esetben a falszerkezetek belső szigetelése miatt, folyamatos használat mellett a falak hőtároló képességét-tömegét szinte teljesen elveszítjük. A fűtés lekapcsolásakor így egy hideg külső szerkezettel rendelkező épület gyorsabban fog elkezdeni hűlni, mint melegebb külső szerkezetek esetén. Ha ezek ellenére is mindenképpen a szobák belső szigetelését választjuk, akkor Lestyán Mária szerint a legjobb az, ha azokat a helyiségeket szigeteltetjük, amelyeket telente nem fűtünk. A hőszigetelés finanszírozására több lehetőség is adott, megvalósíthatjuk önerőből, banki hitelből, állami támogatásból vagy akár ezek kombinációjából. Az év végéig elérhető otthonfelújítási program keretében például akár a beruházás árának 50 százalékát is visszakaphatják a gyermeket nevelő családok.

Tovább olvasom

Ezeket olvassák