Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Ученые приспособили крылья бабочки под датчики инфракрасного излучения

Усилиями группы американских ученых был создан сверхчувствительный датчик инфракрасного излучения, полученный из чешуи крыльев бабочки семейства Morpho и углеродных нанотрубок. Результаты экспериментальных работ были опубликованы в научном журнале Nature
Автор: Роман Галиброда
Написал: Amro Дата: 2012-02-26 01:27
Усилиями группы американских ученых был создан сверхчувствительный датчик инфракрасного излучения, полученный из чешуи крыльев бабочки семейства Morpho и углеродных нанотрубок. Результаты экспериментальных работ были опубликованы в научном журнале Nature Photonics.

Как известно, бабочки семейства Morpho характеризуются наличием ярких блестящих крыльев синего, бежевого или перламутрового цвета. Вплоть до середины XX века ученым-зоологам не было известно, что секрет красоты крыльев бабочек Morpho заключается не особой пигментации, а в уникальной структуре чешуек.
Полоски хитина выстилают поверхность крыльев таким образом, что преломление и отражение лучей света происходит особым образом, благодаря чему бабочки имеют такую яркую окраску.

Американские ученые из отдела глобальных исследований компании General Electric под руководством физика Радислава Потирайло долгое время наблюдали за поведением бабочек и заметили, что оптические свойства их крыльев способны резко изменяться при самых малых величинах изменения температуры окружающего воздуха.

В результате исследователи проанализировали структуру чешуи крыльев бабочки с помощью чувствительного электронного микроскопа. На поверхности крыльев были обнаружены так называемые «елочки», которыми и преломлялись лучи света. Также физики заметили, что размеры этих «елочек» могли изменяться в зависимости от температуры воздуха. Примечательным было то, что менялась и частота света, отражаемого крыльями бабочки Morpho, поэтому длина световых волн напрямую зависела от размеров «елочек».

Используя необычные свойства чешуи крыльев, американские ученые попытались разработать особый сверхчувствительный датчик. При этом некоторое количество отдельных чешуек было прикреплено к нанотрубкам из углерода. Как известно, однослойные углеродные трубки способны превосходно поглощать инфракрасное излучение, поэтому включение в систему этих объектов позволило в значительной степени усилить чувствительность изобретения на основе чешуи бабочек.

Собранный таким образом прибор работает очень просто. Тепловая энергия поступает непосредственно на углеродные нанотрубки, после чего передается чешуйкам бабочки. Чешуйки, в свою очередь, начинают менять свой первоначальный цвет. Все изменения, которые происходят в момент работы устройства, регистрируются с помощью электронных датчиков. Результаты работы передаются на компьютер, с помощью которого производится расчет необходимых параметров инфракрасного излучения.

В ходе эксперимента разработанный прибор был постепенно нагрет до температуры 30°C. В это время было установлено, что испытуемый объект прекрасно реагирует на малейшие изменения температуры. Было замечено, что датчик способен регистрировать колебания температур с точностью 0,018-0,062 градуса по Кельвину. Как говорят ученые, новое изобретение является наиболее чувствительным датчиком температур из всех существующих на сегодняшний день.

На сегодняшний день разработка способна регистрировать изменение температур более 40 раз в секунду. По словам исследователей, улучшить этот показатель можно при помощи специальных компьютерных шумоподавляющих алгоритмов.

Таким образом, изобретение американских физиков в дальнейшем может пригодиться геологам, биологам и астрономам в качестве сверхчувствительного датчика инфракрасного излучения.



Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.056 секунды