Nachtfalter inspiriert hochsensible Sprengstoff-Detektoren

  • A, B und C zeigen die Sensoren eines Seidenspinners, D, E und F ie technische Nachahmung.
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    foto: ns3e fabien schnell

    A, B und C zeigen die Sensoren eines Seidenspinners, D, E und F ie technische Nachahmung.

Geruchssinn des Seidenspinners beruht auf winzigen Fäden, auf denen eine große Anzahl Fasern im Mikrometerbereich sitzt

Saint Louis - Der ursprünglich aus China stammende Seidenspinner (Bombyx Mori) ist für den Menschen in erster Linie wegen seiner Seide produzierenden Raupen relevant. Die in ausgewachsenem Zustand zwischen drei und vier Zentimeter großen Tiere haben aber noch andere Qualitäten - wie einen für Schmetterlinge typischen sehr feinen Geruchssinn, mit dem sie einzelne Pheromonmoleküle wahrnehmen können.

Was den Tieren dazu dient Paarungspartner zu finden, hat Wissenschafter zum besseren Aufspüren ganz anderer Stoffe inspiriert, wie das Deutsch-Französische Forschungsinstitut Saint-Louis (ISL) berichtet. Der Wahrnehmungsapparat des Nachtfalters ist in die Konzeption eines Sensors eingeflossen, der winzige Spuren verschiedener Sprengstoffe detektieren kann. Selbst Konzentrationen von ca. 800 ppt (parts per trillions) TNT konnten mit einem nanostrukturierten Sensor mit Hilfe der sogenannten Nano-Calorimetrie detektiert werden. Die Arbeiten wurde in der Fachzeitschrift "Angewandte Chemie" präsentiert.

Die Antennen des Seidenspinners bestehen aus kaum millimeterfeinen Fäden, auf welchen eine große Anzahl Sensillen sitzt: Kleinste Fasern im Mikrometerbereich, die direkt mit den Sinnesneuronen verbunden sind. Diese Struktur wollten die Wissenschafter nachahmen. Ihr Sensor besteht aus einem Mikrocantilever, auf dem etwa 500.000 Titandioxid-Nanoröhrchen angereiht sind, die alle zusammen eine sehr große Oberfläche ergeben, welche für die Detektion ausschlaggebend ist. Im Bereich Sprengstoffdetektion ist dies den Forschern zufolge ein wirklicher Durchbruch. Denkbar wäre beispielsweise aber auch ein Einsatz im Umweltschutz, um geringste Spuren organischer Umweltgifte festzustellen. (red, derStandard.at, 2.6.2012)

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