2022. szeptember 26. hétfő Jusztina

Ettől eldobod az agyad: hihetetlen, mire használták fel ezt az állatot a magyar kutatók

agrarszektor.hu
Az ELKH Energiatudományi Kutatóközpont (EK) Műszaki Fizikai és Anyagtudományi, valamint Energia- és Környezetbiztonsági Intézetének kutatói kísérletekkel igazolták, hogy bizonyos lepkefajok szárnyának cink-oxiddal történő bevonásával környezetkímélő módon és olcsón állíthatók elő fotonikus nanoszerkezetek, amelyek lehetővé teszik a napenergia közvetlen hasznosítását kémiai folyamatok előidézésére. 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.

Agrárszektor 2022 konferencia

Közeleg az év nagy agráreseménye, a jubileumi Agrárszektor Konferencia 

Tizedik alkalommal rendezi meg az idén a Portfolio Csoport kétnapos siófoki Agrárszektor Konferenciáját, amely az egyik legnagyobb és legjelentősebb szakmai eseménynek számít a hazai agráriumban. A november 30-december 1-jei jubileumi eseménynek a siófoki Hotel Azúr szálloda és konferenciaközpont ad otthont. A konferencia valamennyi olyan fontos agrártémával foglalkozik, amely hosszú távon is döntő hatást gyakorolhat az agrárgazdasági szereplők tevékenységeire. A rendezvény az agrárium valamennyi résztvevőjének – a mezőgazdasági termelőknek, az élelmiszerfeldolgozóknak, a gazdálkodókat kiszolgáló szolgáltatóknak és a kereskedőknek – hasznos és naprakész információkat nyújthat, akik az államigazgatási, a vállalati-üzleti és az érdekképviseleti szféra csúcsvezetőtől hallhatnak színvonalas szakmai előadásokat és kerekasztal-beszélgetéseket. Ne mulassza el, és jöjjön el a Portfolio Csoport siófoki Agrárszektor Konferenciájára november 30-december 1. között! 

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 (ZnO) és a titán-dioxid (TiO2) 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 - olvasható az ELKH közleményében.

EZ IS ÉRDEKELHET

Tulajdonságaik révén sajnos mind a cink-oxid, mind a titán-dioxid 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. Ennek egyik lehetséges módja a tudomány által 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 alkotó anyagok elhelyezkedése szabályosan, a fény hullámhosszával összemérhető skálán váltakozik a térben. Emiatt adott hullámhosszúságú fény nem képes a fotonikus nanoarchitektúrákban terjedni, és visszaverődik azok felszínéről.

EZ IS ÉRDEKELHET

Ilyen nanokompozitok mesterséges előállítása ugyan lehetséges, azonban drága és időigényes, képzett szakembereket igényel, 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. A lepkék hernyói növényevők, sok esetben a mezőgazdaságban termesztett növények leveleivel táplálkoznak. Az 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 (Atomic Layer Deposition, ALD) lehetséges a kitinalapú fotonikus nanoarchitektúra konformális beborítása néhány nanométer vastagságú cink-oxid réteggel, mely réteg vastagságának változtatásával a visszavert fény színe is hangolható.

EZ IS ÉRDEKELHET

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. A kutatás az EK 139/2021 számú kiemelt költségvetési projektje, valamint az Innovációs és Technológiai Minisztérium TKP2021-NKTA-05 projektje keretében valósult meg.

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
Agrárszektor Konferencia 2022
Jubileumi, 10. Agrárszektor konferenciánkat rendezzük meg idén!
Budapest Economic Forum 2022
Jön a Portfolio legjelentősebb makrogazdasági konferenciája,
Győr - Nyugat-magyarországi Gazdasági Fórum 2022
Átfogó kép a hazai gazdasági helyzetről - ingyenes gazdasági fórum a helyi vállalatoknak.
Sustainable World 2022
A Portfolio jövő vállalatainak szóló konferenciája - fenntarthatóság, ESG, zöld pénzügyek,
EZT OLVASTAD MÁR?