Űrhajósorr és selyemlepkeszimat

Átlagos körülmények között orrunk jól eligazít a bennünket körülvevő szagok özönében. Ki tudjuk szűrni közülük a jót, a rosszat, esetenként a számunkra veszedelmeset is. Egészen más a helyzet például az űrhajóban vagy a nemzetközi űrállomáson.

KultúraValló László2004. 11. 19. péntek2004. 11. 19.
Űrhajósorr és selyemlepkeszimat


A zárt térben dolgozó űrhajósok környezetében negyven-ötven olyan vegyület is "illatozik", amely megnövekedett töménységben veszélyes lehet az ott dolgozó emberre. Egyik közülük az ammónia, amely az emberi testek és az elektronikus berendezések által termelt hőt nyeli el, és csövekben szállítva keringeti az űrállomás belsejében, így tartva fenn a kellemes átlaghőmérsékletet. Az ammónia azonban mérgező gáz is, és ha valamilyen okból, például a csővezeték tömítésének hibájából szivárogni kezd, már nagyon kis mennyiségben is veszélyes az emberre. Noha átható, szúrós szaga idővel elárulná, igen kis, ötven ppm alatti arányban az ember szaglószerve nem észleli.
Mindent összevetve tehát az űrhajósoknak érzékenyebb szaglásra lenne szükségük. Ha rövid a szimatod, toldd meg egy eszközzel - mondhatnánk. Ez a "toldás" pedig esetünkben az elektronikus orr (ENose), amelyet a NASA, az amerikai űrkutatási hivatal fejlesztett ki. A készülék majdnem minden vegyületet, sőt vegyületek keverékeit is képes "kiszimatolni".  (Például arra is beprogramozható, hogy különbséget tegyen a Pepsi- és a Coca-Cola illata között.) Az elektronikus orr rendkívül kicsi, egy ppm-nyi koncentrációváltozást is ki tud mutatni. Érzékelése tizenhat más-más elektromos vezetőképességű polimer filmen alapul.
Az elektronikus orr a következőképpen szagol: amikor ezek a filmek valamilyen anyagot megkötnek a felületükön (például gázmolekulákat abszorbeálnak), a polimerek felületének mérete megváltozik, ennek következtében pedig megváltozik elektromos vezetőképességük is. Maga a "szaglószerv" különböző polimerekből áll, amelyek mindegyike kissé másként reagál a felületén megkötött anyagra. Ha a tizenhat filmen bekövetkező változásokat az eszköz összesíti, abból egyértelműen azonosíthatóvá válik az anyag.
Az ENose mai változatában csak olyan anyagok fölismerésére alkalmas, amelyeknek szagmintáját előzetesen beprogramozták: mondhatni megtanították neki. A kutatók most olyan számítógépes szimulációs változaton dolgoznak, amely előre jelzi bármilyen polimernek bármilyen vegyi anyagra adott válaszát, s ezzel elkerülhetővé válik a hosszadalmas "betanítási" folyamat, azaz a minták szerinti programozás. Megjegyzendő, hogy az elektronikus orrhoz hasonló eszközöket földi körülmények között is használnak, noha ezek nem ennyire érzékenyek. Például az élelmiszeriparban a túlzottan illatosra sikerült vagy éppen romlott gyártmányok kiszűrésére. Azonban nemcsak vészjelzőként vagy ellenőrzésre használhatók, hanem az űr kutatására is. Mégpedig azért, mert ilyen eszközök eljuttathatók bolygókra vagy holdakra is, ahol a légkör elemzése során gyűjtött adatokkal segíthetik a tudományos kutatást. Itt mondjuk el, hogy olyan elektronikus "nyelv" is létezik, amely különböző folyadékok összetevőinek "ízlelésére" vagyis azonosítására képes.
Noha az ENose az emberi orrhoz képest csodálatos teljesítményekre képes, mégis messze elmarad a fizikailag lehetséges legnagyobb érzékenységtől. Mint ami például a selyemlepke hímjét jellemzi. E lepkefaj nősténye olyan kémiai anyagot termel, amely több kilométerről odacsalogatja a hímeket. Ez a jelzőanyag vagy másképpen feromon (kémiai összetétele szerint a bombykol) viszonylag egyszerű szerves vegyület, amelyből egyetlen molekula is elegendő, hogy ingerelje a hím szaglósejtjét.

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket a Szabadföld Google News oldalán is!

Ezek is érdekelhetnek