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.

Advertisement

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

Advertisement

Zöldinfó

Szavazz a bokrok hangjára – elindult a 2026-os év madara-választás

Július 25-ig várja a Magyar Madártani és Természetvédelmi Egyesület (MME) a voksokat az év madarára, a lakosság a kis poszáta, az énekes rigó és kerti geze közül választhat.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Az MME 1979-óta választja meg az év madarát, ami 2011 óta rendszerint közönségszavazással történik. 2026-ra három, bokorban fészkelő madárfaj, a kis poszáta, az énekes rigó és kerti geze közül választhat a lakosság az egyesület honlapján július 25-e 12 óráig – közölte az alternativenergia.hu. A bokrosok menedéket nyújtanak rengeteg élőlény számára. Sok madár találja meg itt fészkelő- és táplálkozóhelyét, és a vonulás alatt még több használja megállóhelyként, zöld folyosóként ezeket a területeket. Ezért is fontos, hogy ezekre természetbarát szemmel, értékes élőhelyként és ne “rendezetlen bozótként” tekintsünk. A kis poszáta verébnagyságú, de annál karcsúbb madár. Színezete nem feltűnő, jellegzetes “lüktető” éneke alapján azonban könnyű felismerni. Rovarevő, elsősorban lepkehernyókkal, levéltetvekkel táplálkozik. Hazánkban gyakori fészkelő, tavasztól őszig találkozhatunk vele ártéri erdőkben, bokrosokban, de akár városi parkokban is. A telet Afrikában tölti.

Az énekes rigó a fekete rigó után a második leggyakoribb települési fészkelő rigónk. A rokon fajnál kisebb, attól teljesen eltérő színezetű, így könnyű elkülöníteni attól. Életmódja és táplálkozása a fekete rigóéhoz hasonló, de jobban kedveli az üdébb, párásabb parkokat, kerteket, ahol bőven talál kisebb házas csigákat. Fészke igazi remekmű, belsejét nyálával kevert korhadó faanyaggal simára tapasztja. A telet főként a mediterráneumban tölti, de vannak áttelelő példányai is. A kerti geze verébnagyságú, ritkán megfigyelhető madár. Hasoldala világos sárgás, hátoldala sötétebb barnás, esetleg olajzöldbe hajló, lábai kékesszürkék. Fészkeléshez sűrű növényzetet igényel, ezért leginkább nedves területeken, ártéri erdőkben fordul elő. A telet Afrika déli, szubtrópusi részén tölti, hozzánk csak késő tavasszal érkezik, és a költés befejezése után, nyár derekán megkezdi a vonulást a telelőterületek felé.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák