Kalakuto įkvėptas biojutiklis fiksuoja net trotilo pėdsakus

Kalakuto oda iš raudonos gali pasikeisti į mėlyną ar baltą. Tai vyksta dėka kolageno pluoštų, įsiterpusių į tankų kraujagyslių tinklą. Tarpai tarp kolageno skaidulų keičiasi kuomet kraujagyslės pabrinksta arba susitraukia. Tai priklauso nuo paukščio nuotaikų, ar jis ima pykti, ar jaučia susijaudinimą. Būtent kraujagyslių storio kitimas daro įtaką skirtingam šviesos bangų išsisklaidymui, kuris nulemia kalakuto galvos odos spalvą.

Berklio universiteto bioinžinerijos profesoriaus Seung-Wuk Lee vadovaujama tyrėjų komanda pagamino biojutiklį, kuris praneša apie lakiąsias chemines medžiagas, pasinaudodamas šia spalvų keitimo technika. Jie pritaikė nanostruktūras, panašias į kolageno skaidulas. Jie panaudojo M13 bakteriofagus – nepiktybinius virusus, kurių sankaupos yra reikiamos formos ir sugeba keisti spalvą išsiplečiant bei susitraukiant. Ši nanostruktūra reaguoja į cheminius garus, tačiau tikslus šio mechanizmo veikimo principas, dar nėra tiksliai išaiškintas. Mokslininkai taip pat sukūrė ir mobiliąją aplikaciją „iColour Analyser“, kuri padeda suprasti jutiklio spalvų juostos rodmenis, todėl tai yra išties paprastai naudojamas prietaisas.

Įkvėptas kalakuto sugebėjimo keisti spalvą, šis biojutiklis gali identifikuoti tokius lakiuosius cheminius junginius, kaip heksaną, izopropilo alkoholį, metanolį ar trotilą (TNT), kurių koncentracija gali būti 300 masės dalių milijarde. Kad naujasis prietaisas dar tiksliau atpažintų TNT, mokslininkai genetiškai pakeitė M13 bakteriofago DNR ir susiejo jį su trotilo junginiu.

Šis, spalvų kitimo principu veikiantis, biojutiklis taip pat fiksuoja ir santykinės drėgmės pokyčius (nuo 20% iki 90%), pasidarydamas vis raudonesniu drėgnoje aplinkoje ir mėlynuodamas sausesniame ore. Ateityje mokslininkai planuoja šią techniką pritaikyti ir vėžio bei kitų ligų diagnostikai.