GE Research Vom Schmetterlingsflügel zum Thermosensor

Eine Wärmesensor, der Temperaturen innerhalb 1/40 s auf 0,002 Grad genau misst und dabei sehr günstig in der Herstellung sein soll, haben Forscher von General Electric entwickelt. Ihr Vorbild: Ein Schmetterling.

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Die Forschung von GE basiert auf den Mechanismen, die die Schmetterlingsart Morpho didius benutzt, um ihre Flügel blau leuchten zu lassen.

Der in Mexikos Regenwäldern lebende Falter hat in seinen Flügelschuppen eine Struktur, die aussieht wie winzig kleine Christbäume. Diese Form sorgt dafür, dass der Flügel nur blaues und ultraviolettes Licht reflektiert – das aber in alle Richtungen.

Die Wissenschaftler um den Projektleiter Dr. Radislav Potyrailo packten auf eine solche Nanostruktur noch eine Schicht Kohlenstoff-Nanoröhrchen, um ihren Temperatursensor zu erzeugen. "Diese neue Klasse von Thermosensoren verspricht signifikante Fortschritte im Vergleich zu existierenden Sensoren in Bezug auf Bildqualität, Geschwindigkeit, Empfindlichkeit, Größe, Energieverbrauch und Kosten", so GE-Forscher Potyrailo.

Die Schmetterlingsflügel-Sensoren könnte in einer breiten Palette von Anwendunge zum Einsatz kommen: In medizinischen Geräten, der Automatischen Optischen Inspektion in der Fertigung oder in Nachtsichtgeräten.

Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler in Nature Photonics veröffentlich.

Die Flügel des Morpho didius haben aber noch andere faszinierende Eigenschaften. Die Christbaumstruktur eignet sich nämlich auch als Sensor für die Detektion von chemischen Substanzen.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt von Potyrailo und seinen Kollegen befasst sich daher mit der Entwicklung von sochen Sensoren für Einsätze in der Krankheitserkennung, Emissionskontrolle oder der Terrorabwehr.

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