Schmetterlingsflügel gegen Chemiewaffen

“GEs bioinspirierte Sensorplattform kann den Nachweis chemischer Gefahrenstoffe deutlich empfindlicher, schneller und genauer machen”, sagt Radislav Potyralio, Wissenschaftler bei GE Global Research. Möglich machen das spezielle Nanonstrukturen wie im Insektenflügel.

Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), der Forschungsarm des Pentagons, hat GE mit der Entwicklung militärischer Lösungen beauftragt. Sie sollen chemische Kampfstoffe und Sprengstoffe nachweisen. Im zivilen Bereich könnten Schmetterlings-Sensoren dem Unternehmen zufolge beispielsweise Abgase oder die Wasserqualität überwachen.

Empfindliche Flügel

Dass Schmetterlingsflügel sehr berührungsempfindlich sind, ist allgemein bekannt. Doch vor drei Jahren haben GE-Forscher entdeckt, dass die Nanostrukturen der Flügelschuppen auch sehr empfindliche Chemiesensoren abgeben. Denn die Strukturen reagieren sehr stark auf verschiedene Gase, sodass sich das Schillern der Flügel verändert. Dieses Prinzip dient als Vorbild für die Entwicklung entsprechend präziser technischer Lösungen. Ein Sensor wird dabei speziell auf den Nachweis bestimmter Substanzen zugeschnitten.

Die DARPA investiert 6,3 Mio. Dollar in die Entwicklung von Systemen für den militärischen Gebrauch. Potyralio zufolge können sehr kompakte Sensoren relativ günstig gebaut werden, was die Technologie auch für viele zivile Anwendungen interessant macht. GE verweist unter anderem auf Abgasmessungen in Fabriken, den Einsatz im Bereich Lebensmittelsicherheit sowie die Möglichkeit der Krankheitsdiagnose durch eine Atemluftanalyse.

Beliebtes Vorbild

Schmetterlinge sind ein beliebtes Vorbild für bioinspiriertes Technologiedesign. Das Flügelschillern ist beispielsweise Vorbild für Nanostrukturen, mit denen Forscher an der britischen Universität Cambridge Geld fälschungssicher machen wollen. Das farbenfrohe Schillern von Schmetterlingsflügeln ist auch Vorbild für die Displaytechnologie mirasol, mit der Qualcomm videofähige Farb-E-Reader in Aussicht stellt.