Физики превратили крылья бабочки в датчик инфракрасного излучения

Бабочка Morpho sulkowskyi, чьи крылья стали основой для сверхчувствительного датчика тепла
Американские физики создали сверхчувствительный датчик теплового излучения из чешуек крыльев бабочек рода Morpho и нанотрубок из углерода, опубликовав инструкцию по сборке таких "термометров" в статье в журнале Nature Photonics.

МОСКВА, 12 фев - РИА Новости. Американские физики создали сверхчувствительный датчик теплового излучения из чешуек крыльев бабочек рода Morpho и нанотрубок из углерода, опубликовав инструкцию по сборке таких "термометров" в статье в журнале Nature Photonics.

Бабочки из рода Morpho славятся яркими и блестящими крыльями перламутрового, синего и бежевого цвета. До середины 20 века ученые даже и не предполагали, что красота их крыльев обеспечивается не особой пигментацией, а уникальной структурой чешуек. "Частокол" из полосок хитина на поверхности крыльев особым образом преломляет и отражает свет, что и дает бабочке уникальную атласную или перламутровую окраску.

Группа ученых под руководством Радислава Потирайло (Radislav Potyrailo) из Центра глобальных исследований компании General Electric в городе Нискаюна (США) заметила, что оптические свойства крыльев бабочки Morpho sulkowskyi меняются даже при малейшем росте температуры воздуха или ее понижении.

Потирайло и его коллеги проанализировали структуру чешуек крыльев бабочки при помощи высокочувствительного микроскопа. На их поверхности физики обнаружили особые светопреломляющие "елочки", размеры которых уменьшались или увеличивались при колебаниях температуры. При этом менялась и частота света, который отражался от крыльев, так как длина его волны напрямую зависела от размеров "елочек" на чешуйках.

Затем ученые использовали крылья бабочки для сборки теплочувствительного датчика, приклеив несколько чешуек к тонким углеродным нанотрубкам. Как объясняют физики, однослойные трубки из атомов углерода хорошо поглощают инфракрасное излучение, и их добавление позволило усилить чувствительность и отзывчивость супер-"термометра" на основе крыльев бабочки.

Получившийся прибор работает следующим образом: тепловая энергия поступает на углеродные трубки и передается на чешуйки бабочки. Те меняют свой цвет, что фиксируется светочувствительными датчиками и обрабатывается компьютером, который рассчитывает параметры инфракрасного излучения.

Собрав работающий прототип датчика, авторы статьи проверили его работу, постепенно нагревая его от отрицательных температур до 30 градусов Цельсия. Устройство великолепно реагировало на малейшие сдвиги в температуре окружающей среды - "термометр" реагирует на рост или падение температуры на 18-62 тысячных градуса Кельвина. По словам ученых, это делает их изобретение более чувствительным по сравнению с большинством современных коммерческих термодатчиков.

Экспериментальная версия датчика способна фиксировать около 40 изменений температуры в секунду. Авторы статьи полагают, что этот показатель можно будет улучшить при помощи специальных шумоподавляющих компьютерных алгоритмов, обрабатывающих исходные данные.

Как считают Потирайло и его коллеги, создание искусственного аналога чешуек бабочки и сборка серийных супер-"термометров" помогут многим астрономам, биологам, геологам и другим ученым.

Ученые доказали
Партнеры



Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.