Fabrication and investigation of biological and bioinspired photonic nanoarchitecture based vapor/gas sensors  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
115724
Type K
Principal investigator Kertész, Krisztián Imre
Title in Hungarian Biológiai és bioinspirált fotonikus nanoarchitektúrákon alapuló gőz/gázérzékelők előállítása és tulajdonságainak vizsgálata
Title in English Fabrication and investigation of biological and bioinspired photonic nanoarchitecture based vapor/gas sensors
Keywords in Hungarian gázérzékelés, fotonikus kristály, nanoarchitektúra, bioinspiráció
Keywords in English gas sensing, photonic crystal, nanoarchitecture, bioinspiration
Discipline
Electronic Devices and Technologies (Council of Physical Sciences)65 %
Physics (Council of Physical Sciences)20 %
Ortelius classification: Applied optics
Biophysics (Council of Physical Sciences)15 %
Panel Informatics and Electrical Engineering
Department or equivalent Institute of Technical Physics and Materials Science (Centre for Energy Research)
Participants Bálint, Zsolt
Dobrik, Gergely
Koós, Antal Adolf
Márk, Géza István
Piszter, Gábor
Pothorszky, Szilárd
Vancsó, Péter
Starting date 2016-01-01
Closing date 2020-12-31
Funding (in million HUF) 21.768
FTE (full time equivalent) 13.00
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Megvizsgáljuk a természetes eredetű (főként kék Lycaenidae lepkék szárnyán található) fotonikus nanoarchitektúrákat [Bálint et al., J. Roy. Soc. Interface 9, 1745 (2012)] és ezek felhasználásával tervezett bioinspirált fotonikus nanoszerkezetek színének viselkedését különböző gáz / gőz környezetben. A visszavert optikai spektrum a közelrendezett fotonikus kristály szerkezeti paramétereinek és összetevőinek optikai tulajdonságaitól függ, így a spektrum vizsgálatából következtethetünk az összetevők változására. A lepke pikkelyei levegővel kitöltött kitin nanoarchitektúrákból épülnek fel. A kiinduló állapotban jelen levő levegőt más anyagra cserélve azonnali spektrumválasz jelentkezik. Mivel a kitölthető részek méretei tipikusan a 100 nm-es tartományban vannak, ezek nanopórusoknak tekinthetők, a szerkezetben fellép a kapilláris kondenzáció jelensége [Kertész et al., Appl. Surf. Sci. 281, 49 (2013)], ezáltal a gőzök folyadékká kondenzálódnak. Ennek jelentősége abban áll, hogy míg a gőzök törésmutatói alig, addig a folyadékok törésmutatói karakterisztikusan eltérnek egymástól. Célunk vizsgálni fotonikus nanoszerkezeteken (ALD-vel módosított szárnyakon és mesterséges mintákon is) mérhető spektrális változások időbeni dinamikáját különféle anyagi minőségű gőzökre, különböző hőmérsékleten és a jeleket feldolgozva közeledni a gyakorlati alkalmazás megvalósításához. Ez jelentős olyan alkalmazási területen, ahol kis méretű optikailag kiolvasható vegyi detektor szükséges. A munka kiterjed a természetes eredetű és mesterséges fotonikus nanoarchitektúrák szerkezeti (SEM, TEM, AFM, SNOM, Raman mikroszkópia) jellemzésére és optikai tulajdonságainak komplex metodika szerinti feltárására.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A nemzetközi szakirodalomban is szerepel [Potyrailo et al., Nat. Phot. 1, 123 (2007)] és a korábbi munkáinkban is megmutattuk [Biró et. al., Proc. of SPIE Vol. 7057, (2008)], hogy lepkék szárnyán található fotonikus nanoarchitektúrákon optikai spektrumot mérve a gázok anyagára szelektív és koncentrációjuktól függő spektrális változást tapasztalunk, ha a szárny környezetét képező levegőbe különböző anyagi minőségű és koncentrációjú gőzöket keverünk. Munkánk következő szakaszában arra keressük a választ, hogy milyen folyamatok és milyen paramétereken keresztül határozzák meg a jelenség lefolyását. Kiindulásként korábbi munkánkra alapozunk [Kertész et al., Appl. Surf. Sci. 281, 49 (2013)], ami szerint a gőzök a szerkezetbe a környezetből kapilláris kondenzáció folyamatán keresztül jutnak be, így a felhasznált fotonikus szerkezet jellemző méretei és felülete nagyban befolyásolják mind a behatolás, mind a kondenzáció folyamatát. A kísérleteket elvégezve különféle természetes, módosított természetes (ALD) és mesterséges szerkezetekkel, változtatva a gőzök minőségét és koncentrációját, valamint a minta és a környezet hőmérsékletét, szeretnénk feltérképezni a folyamat fontos befolyásoló tényezőit. A gázkörnyezetben végzett méréseket megelőzően, a felhasznált minták részletes szerkezeti és optikai jellemzését valamint elméleti modellezését is elvégezzük, mivel ez fontos az érzékenységre illetve szelektivitásra való optimalizálásban. Az atomi rétegleválasztással változtatott biológiai minták és a bioinspirált, mesterségesen előállított fotonikus szerkezetek összehasonlításával a gyakorlatban is alkalmazható szenzorok kifejlesztéséhez szükséges ismeretek megszerzése a cél.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A természetben kialakult szerkezeti színek igen változatos módon képződnek. Ezzel szemben a mesterséges úton készített fotonikus kristályok, amelyek a látható fény tartományában színt hoznak létre, a jelenlegi eszközökkel csak hosszadalmas, drága és rendkívül eszközigényes úton állíthatók elő. Kutatásunk egyik eredménye, hogy az előtérbe kerülő természetes nanoarchitektúrákat szerkezeti és optikai szempontból is jellemezzük, és ezzel nem csak leíró munkát végzünk, hanem segítjük a mesterséges úton hasonló szerkezek előállításához szükséges tudás megszerzését. Számos esetben előfordult, hogy a természetben jól „kitalált” anyag másolásával és gyártásával hasznos termék keletkezett. A nagy számú, különböző fajú és eltérő származású lepkeszárnyak vizsgálatával a változatosságnak köszönhetően sokféle, akár mesterségesen csak nehezen előállítható mintát mérhetünk, a hatékonyabb tulajdonságok felé vizsgálódva. A konkrét gázérzékelési mérések eredményei a kémiai szenzorok fejlesztéséhez járulnak hozzá. Napjainkban egyre fontosabbá válik a levegő minőségének ismerete mesterséges, zárt terekben, mivel az épületekben töltött órák száma nagyon nagy. A fűtési rendszerek és közlekedés égéstermékei, illékony szerves vegyületek gőzei (VOC), ipari terekben előforduló mérgező anyagok, vagy akár a szándékos károkozás közben kikerülő veszélyes anyagok gyors szelektív és megbízható kimutatása napjaink szenzor kutatásának fontos kérdése. Pályázatunkban ezt igyekezünk támogatni egy kisméretű optikai elven kiolvasható érzékelőnek a tanulmányozásával és fejlesztésével. A fotonikus nanoszerkezetek spektrális tulajdonságainak változása akkor is használható érzékelésre, ha a szerkezetbe közvetlenül folyadékot vezetünk, ezzel a detektálható anyagok köre nagymértékben kibővül, és az orvosi diagnosztikáiban előre jelzett, szintén ígéretes „lab on a chip” érzékelők alapeleme vagy kiegészítője lehet.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Környezetünk színe általában festékanyagoktól származik. A beeső fehér fényből bizonyos színű fényt ezek a festékek elnyelnek, a visszavert rész a szemünkbe jutva szín érzetét kelti. Előfordul a természetben egy olyan színképzés, amelyet fizikai (szerkezeti) színnek nevezünk, melynek során a beeső fény az anyag parányi szerkezetével lép kölcsönhatásba, és ennek során választódik ki a visszavert szín. A leggyakoribb és legismertebb példa ilyen színképzésre egyes bogarak kitinpáncélján és lepkék szárnyán látható élénken csillogó kék és zöld szín. Ennek a színnek a meghatározója a szerkezet alakja, mérete, és optikai tulajdonságai. A szerkezet jellemző méretei a 100 nm körüli tartományba esnek (kb. ezred része a hajszál vastagságának). Ha ebben a 3D szerkezetben megváltoztatjuk az üreges részeket alapesetben kitöltő anyagot (ami a levegő), a szín (műszeresen mérhető módon) megváltozik. Kutatásunkban elsősorban ilyen, lepkék szárnyán előforduló nanoszerkezetek vizsgálatán keresztül tervezzük megfejteni a jelenséget befolyásoló tényezők összefüggéseit. Különböző szerves anyagok gőzei más-más, elkülöníthető változást okoznak a visszavert színképben a különböző fajta szerkezetek esetén. Az eltérés még összefügg a gőzök töménységével is, tehát a módszer mennyiségi és kémiailag szelektív mérést tesz lehetővé. Az így összeállított gázérzékelő kisméretű, és optikai elven kiolvasható. Célunk a jelenség leírásán és működésének megértésén túl, ezen biológiai eredetű szerkezetek felépítéséből ötletet merítve mesterséges, az eredetihez hasonló tulajdonságú szerkezetek előállítása, és ezek összehasonlítása. Így az érzékelésben hatékonyabb anyagokat kaphatunk.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
We are going to investigate the color changes occurring in different gas and vapor ambient of natural photonic nanostructures (mostly found in the wings of blue lycaenid butterflies) [Bálint et al., J. Roy. Soc., Interface, 9, 1745 (2012)] and of nanoarchitectures inspired by these. The optical reflectance spectrum of a quasiordered photonic crystal depends on the structural parameters and the optical properties of the components. In this way, in a chitin-air nanocomposite if the (nano)structure of the nanocomposite is unchanged, the spectra give information on the composition changes in air voids. Filling the originally air filled voids with other substances, yields an immediate spectral response. Being typically in the size range of 100 nm or below, these voids can be regarded as nanopores. Consequently, capillary condensation will occur [Kertész et al., Appl. Surf. Sci. 281, 49 (2013)], the vapors will condensate to liquids. The relevance of this is given by the fact that unlike vapors, the refractive indices of liquids show characteristic, large enough differences. Our aim is to reveal the dynamics of the spectral changes measured on photonic nanostructures (pristine and ALD modified butterfly wings and artificial samples) generated by different vapors, considering also the effect of temperature as capillary condensation is a temperature dependent effect. These experiences can be useful in chemical sensing applications based on optical readout. The whole project covers the structural (SEM, TEM, AFM, SNOM, Raman microscopy) characterization and a complex optical study of the natural and bioinspired artificial photonic nanoarchitectures.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
By measuring the optical spectra of photonic nanoarchitectures found in butterfly wings, selective and concentration dependent spectral changes can be observed when the ambient air is mixed with different vapors of different concentration, see [Potyrailo et al., Nat. Phot. 1, 123, 2007] and our works also, e.g.: [Biró et. al., Proc. of SPIE Vol. 7057, (2008)]. We plan to investigate what are the processes affecting the above phenomenon and what are the relevant parameters of the spectral changes. Considering our previous observation [Kertész et al., Appl. Surf. Sci. 281, 49 (2013)], that the vapors undergo in the structures capillary condensation, we suppose that the typical sizes and the surface properties of the photonic nanostructures have strong influence on the effect. Performing the experiments with different natural and artificial structures, changing the type and concentration of vapors, temperatures of the samples and ambient, we can map the main factors influencing the process. Before the measurements in gas ambient, a thorough structural and optical characterization of the applied samples is required for the optimization of the sensitivity and selectivity. With the comparison of ALD modified butterfly wings and bioinspired artificial samples, we can step towards defining structures suitable for practical applications.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Structural colors evolved in the nature may have very different structures resulted from different evolutionary pathways. In the same time, the current production methods of artificial photonic crystals generating color in the visible range are very time consuming and expensive, also needs special equipment. One of the results of our research is that the structural and optical properties of the natural nanoarchitectures in hand are characterized. This way we not only do a descriptive work but help in the extraction of the scientific information for producing similar artificial structures. Copying and producing a material “invented” by the nature may led to useful ideas in many cases. Investigating the high number of butterfly wings with varying origin in space and time we can examine nanoarchitectures with high complexity. The results of the gas sensing measurements themselves contribute to the development of new types of chemical sensors. The quality of the air in artificial, closed buildings is being more and more important. The quick, selective and reliable detection of the heating and transport stack gases, volatile organic compound (VOC) vapors, industrial toxic agents or hazardous material released by willful action is an important topic of sensorics. Our research will support this by studying these small size sensors with optical readout. The change of the spectral properties of photonic nanostructures can also be exploited for sensing if a liquid is directly conducted in the structure. This way, the area of detectable materials is getting extremely wide, involving also medical (lab on a chip) diagnostics.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Most materials in our environment are colored by pigments. The pigments selectively absorb a certain part (wavelength region) of the incident white light, the remaining part reflected in our eyes raise the sense of a color. There is another type of color generation mechanism in nature, called physical or structural coloration. In this case the incident light interacts with the tiny texture of the material and the reflected color is selected by this interaction. The most common and best known examples are the shiny blue and green colors of the elytra of certain beetles and wings of butterflies. These colors are determined by the shape, size and optical properties of the structures. The characteristic sizes of these structures are in the range of 100 nanometers, the thousandth part of a human hair thickness. Changing the material filling the hollow parts of the 3D structure, a color change is caused, this can be detected by proper instruments. Studying these nanostructures found in butterfly wings, we are going to explore the relationship of the factors influencing the mentioned color shift. Vapors of different organic compounds make different, separable changes in the spectra of various structures. These differences are related to the vapor concentration, too, so this effect has a potential for quantitative and chemically selective detection. Beyond the description and understanding of this effect, our goal is to produce and compare artificial structures inspired by the ones of natural origin and show similar properties as those.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A fotonikus nanoarchitektúrákat tartalmazó különböző lepkeszárny minták optikai visszaverését a szerkezeti paraméterek és az alkotó elemek optikai tulajdonságai határozzák meg. A spektrális változásokat követve megvizsgáltuk a környezeti változások hatását. Kémiailag szelektív spektrális válaszjel változásokat mutattunk ki különböző lepkefajokhoz tartozó mintákon tiszta illékony szerves vegyületek hatására. A főkomponens-analízis segítségével azt találtuk, hogy keverékeket alkalmazva a keverékek hatására adott optikai válaszok a tiszta oldószerek optikai válaszainak lineáris kombinációi. Hosszú idejű méréseket végeztünk vízgőz jelenlétében, szelektív jeleket mutattunk ki, hasonlóan a vízgőz nélküli mérésekhez. Elkészítettük az Albulina metallica szárnypikkelyeinek szimulációs modelljét, amely jó egyezést eredményezett a kiszámított és a kísérleti spektrumok között a szín és a szín gőzök lecsapódása és a kitin megdagadása hatására bekövetkezett megváltozása szempontjából is. A különböző fotonikus nanoarchitektúrákat hordozó lepkeszárnyak kontrollált módosítását hajtottuk végre oxigénplazma kezeléssel és atomi réteg leválasztással, megváltoztatva a visszavert fény spektrális, valamint a felület kémiai tulajdonságait. Ugyanebben a kísérletsorozatban különböző vastagságú ALD-vel Langmuir-Blodgett szilíka gömb rétegeket vontuk be, hasonló színváltozásokat tapasztalva, mint a biológiai eredetű minták esetében.
Results in English
The optical reflectance on different butterfly wing samples containing photonic nanoarchitectures is determined by the structural parameters and the optical properties of the components. Following the spectral variations we studied the effect of changes in the ambient of the nanostructures. Chemical selectivity in spectral response signals was demonstrated while testing samples belonging to different butterfly species with pure volatile organic compounds. Using principal component analysis it was found that when applying mixtures, the optical responses of the mixtures are the linear combination of the optical responses of the pure solvents. Long time measurements were performed in the presence of water vapors, we showed selective signals similarly to the measurements without water vapors. We created a simulation model of the Albulina metallica wing scales, obtaining good accordance between the calculated and measured spectra in terms of color and color variation due to vapor condensation and chitin swelling. We performed controlled modification of butterfly wings with different photonic nanoarchitectures by means of oxygen plasma treatment and atomic layer deposition, changing the spectral position of reflected light, and also the chemical properties of the surface. In the same series of experiments we coated with ALD Langmuir-Blodgett layers of silica spheres in different thickness, obtaining similar color changes as for the biological samples.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=115724
Decision
Yes





 

List of publications

  
Piszter G, Kertész K, Balint Z, Biró LP: Variability of the structural coloration in two butterfly species with different prezygotic mating strategies, PLOS ONE 11: (11), 2016
Piszter G, Kertesz K, Balint Z, Biro LP: Pretreated Butterfly Wings for Tuning the Selective Vapor Sensing, SENSORS-BASEL 16: (9), 2016
Zs. Bálint, K. Kertész, G. Piszter, L.P. Biró: Lepke-élettan – a pikkelyek szerepe a boglárkaformák (Polyommatinae) Kárpát-medencei képviselőin bemutatva, II. Országos Lepkész Találkozó (OLT), Szögliget, 2016. július 7-10. (invited), 2016
L.P. Biró, K. Kertész, G. Piszter, G.I. Márk, Zs. E. Horvát, Zs. Bálint: Structural coloration of lycaenid butterflies: from sexual signaling to chemically selective sensing, SIWAN7 Szeged International Workshop on Advances In Nanoscience, Szeged, Hungary (invited), 2016
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, Z.E. Horváth, L. P. Biró: Investigation of vapour sensing properties on different biological photonic nanoarchitectures, E-MRS Fall Meeting, Warsaw, Poland, 19-22 September 2016 (invited), 2016
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, L. P. Biró: Geographic variation of the structural coloration of male Polyommatus icarus butterflies, E-MRS Spring Meeting, Lille, France, 2-6 May 2016 (invited), 2016
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, L.P. Biró: Természetes fotonikus nanoarchitektúrák kémiai érzékelésének újabb eredményei, Magyar Tudomány Napja Erdélyben konferencia, Kolozsvár, Románia, 2016. november 25-26. (oral), 2016
G. Piszter, K. Kertész, Zs. Bálint, and L.P. Biró: Variability of structural coloration in Blue butterfly wings, 4-6 May 2016, Living Light 2016, San Diego, USA (poster), 2016
G. I. Márk, K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, and L. P. Biró: Full 3D simulations of the gas sensing prcess in butterfly wings, EMRS Spring Meeting, Strasbourg, France, 22-26. May 2017 (oral), 2017
G. Piszter, K. Kertész, Zs. Bálint, and L.P. Biró: Structural coloration of Blue butterflies: from sexual signaling to chemically selective sensing, Nanomaterials and Nanotechnology Meeting 2017, Ostrava, Csehország, 2017.05.22 – 25. (invited), 2017
Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Pigment és szerkezeti színek változása hosszú idejű hűtés hatására az Ikarusz boglárka (Polyommatus icarus) szárnyain, III. Országos Lepkész Találkozó, Felsőtárkány, 2017.07. 7 - 9. (oral), 2017
G. I. Márk, K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, and L. P. Biró: The role of first- and second order light scattering processes in decomposing the 3D nanostructure of butterfly wing scales, META’17, 8th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, Incheon, Korea, July 25–28, 2017 (poster), 2017
K. Kertész, G. Piszter, Zs. E. Horváth, Zs. Bálint, L. P. Biró: Lepkeszárnyak színének változása a természetben és az alkalmazásban, Magyar Biofizikai Társaság XXVI. Kongresszusa, 2017. augusztus 22-25. (oral), 2017
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, Z. E. Horváth, L. P. Biró: Nanoarchitectures on butterfly wings as vapor sensor, European Materials Research Society 2017 Fall, 18- 21 September 2017, Warsaw, Poland (oral), 2017
Biró L. P., Kertész K., Piszter G., Márk G. I., Horváth Zs. E., Bálint Zs.: Fizika lepkeszárnyakon - Repülő ékszerek, Magyar Tudomány Ünnepe, Kolozsvári Akadémiai Bizottság, Kolozsvár, Románia, 2017. 11.03 (plenary), 2017
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, L. P. Biró: Ikarusz boglárka (Polyommatus icarus) lepkék színének földrajzi hely szerinti változatossága, Magyar Tudomány Napja Erdélyben konferencia, 2017 november 24-25, Kolozsvár, Románia (oral), 2017
Piszter Gábor, Kertész Krisztián, Márk Géza, Bálint Zsolt, Horváth Zsolt, Biró László Péter: Vapor Sensing Properties of Photonic Nanoarchitectures of Biological Origin, 2017 MRS Fall Meeting & Exhibit, Boston, USA, 2017.11.26 – 12.01. (oral), 2017
Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Changes in structural and pigmentary colours in response to cold stress in Polyommatus icarus butterflies, SCI REP 7: (1), 2017
G. Piszter, K. Kertész, Zs. Bálint, L.P. Biró: Changes in structural and pigmentary colours in response to cold stress in Polyommatus icarus butterflies, Living Light 2018 konference, Cambridge, UK, April 10–14. (poster), 2018
Bálint Zsolt, Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Biró László Péter: Az egyetlen kék színű algászka (Lycaenidae: Lipteninae) tanulságai magyar lepkészeknek, IV. Országos Lepkésztalálkozó, Kócsagvár, Sarród, Fertő-Hanság Nemzeti park, 2018. április 12-14. (oral), 2018
Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Ikarusz boglárka (Polyommatus icarus) hímek kékjének biogeográfiai változatossága Eurázsiában, IV. Országos Lepkésztalálkozó, Kócsagvár, Sarród, Fertő-Hanság Nemzeti park, 2018. április 12-14. (oral), 2018
K. Kertész, G. Piszter, Zs. E. Horváth, Zs. Bálint, L. P. Biró: Szerkezeti és pigment eredetű színek változása Polyommatus icarus lepkék szárnyain, Kolozsvári Biológus Napok, április 13-14, Kolozsvár, Románia (oral), 2018
Márk Géza István, Piszter Gábor, Kertész Krisztián, Bálint Zsolt, Biró László Péter: A lepkeszárny fényvisszaverésének modellezése a Comsol Wave Optics Module segítségével, Comsol Day, Budapest, Hungary, 2018.04.17 (invited), 2018
Bálint Zsolt, Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Biró László Péter: When she is getting more observable: A hypothesis why otherwise brown lycaenid females are getting blue (Lepidoptera: Lycaenidae, Polyommatini), Third International Congress of the Middle East Butterflies, Tel Aviv, Izrael, 31.5.-2.6.2018 (invited), 2018
G. I. Márk, K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, and L. P. Biró: First- and second order light scattering processes in biological photonic nanostructures, Fundamental and Applied NanoElectroMagnetics, Minsk, Belarus, 05-07.06.2018 (poster), 2018
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, L. P. Biró: Investigation of vapor mixtures in the gas sensing experiments using biological photonic crystal sensors, European Materials Research Society 2018 Spring, Strasbourg, France, June 18-22 (oral), 2018
Piszter Gábor, Kertész Krisztián, Horváth Zsolt, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Lepkék pikkelyeiben előforduló biológiai eredetű fotonikus nanoarchitektúrák vizsgálata és alkalmazása, Anyagtudományi Nap 2018, Debrecen, Magyarország, 2018. 09. 06 (oral), 2018
K. Kertész, G. Piszter, Zs. Bálint, L. P. Biró: Investigation of the long term stability of vapor sensors based on butterfly wings, European Materials Research Society 2018 Fall, Warsaw, Poland, 17- 20 September 2018 (invited), 2018
Kertész, Krisztián ; Piszter, Gábor ; Bálint, Zsolt ; Biró, László: Optical Vapor Sensing on Single Wing Scales and on Whole Wings of the Albulina metallica Butterfly, SENSORS 18, 4282, 2018
Bálint, Z ; Sáfián, S ; Hoskins, A ; Kertész, K ; Koós, AA ; Horváth, ZE ; Piszter, G ; Biró, LP: The Only Blue Mimeresia (Lepidoptera: Lycaenidae: Lipteninae) Uses a Color-Generating Mechanism Widely Applied by Butterflies, JOURNAL OF INSECT SCIENCE 18, 6, 2018
Piszter, Gábor ; Kertész, Krisztián ; Horváth, Zsolt Endre ; Biró, László Péter ; Bálint, Zsolt: Ikarusz boglárka lepkék szerkezeti és pigment eredetû színeinek stresszállósága, FIZIKAI SZEMLE 68, 225, 2018
Pyrcz, Tomasz W ; Garlacz, Rafał ; Kertész, Krisztián ; Biró, László Péter ; Bálint, Zsolt: An imperfect imago? Post-mating loss of iridescent scales in Cheimas butterflies may change female from attractive to cryptic (Lepidoptera: Nymphalidae: Satyrinae), JOURNAL OF NATURAL HISTORY 52, 1333, 2018
Kertész, Krisztián ; Piszter, Gábor ; Bálint, Zsolt ; Biró, László P.: Biogeographical patterns in the structural blue of male Polyommatus icarus butterflies, SCIENTIFIC REPORTS 9 : 1 Paper: 2338 , 9 p., 2019
Márk, Géza I. ; Kertész, Krisztián ; Piszter, Gábor ; Bálint, Zsolt ; Biró, László P.: Modeling the Reflectance Changes Induced by Vapor Condensation in Lycaenid Butterfly Wing Scales Colored by Photonic Nanoarchitectures, NANOMATERIALS 9 : 5 Paper: 759 , 19 p., 2019
Piszter, Gabor ; Kertesz, Krisztian ; Balint, Zsolt ; Biro, Laszlo Peter: Optical Detection of Vapor Mixtures Using Structurally Colored Butterfly and Moth Wings, SENSORS 19 : 14 Paper: 3058 , 11 p., 2019
Bálint, Zsolt ; Katona, Gergely Péter ; Horváth, Zsolt Endre ; Kertész, Krisztián ; Piszter, Gábor ; Biró, László Péter: High accuracy of color-generating nanoarchitectures is kept in lowland and mountainous populations of Polyommatus dorylas (Lepidoptera: Lycaenidae: Polyommatinae), ARTHROPOD STRUCTURE & DEVELOPMENT 53 Paper: 100887, 2019
Piszter, Gábor ; Kertész, Krisztián ; Horváth, Zsolt Endre ; Bálint, Zsolt ; Biró, László Péter: Reproducible phenotype alteration due to prolonged cooling of the pupae of Polyommatus icarus butterflies, PLOS ONE 14 : 11 Paper: e0225388 , 24 p., 2019
Piszter, Gábor ; Kertész, Krisztián ; Molnár, György ; Pálinkás, András ; Deák, András ; Osváth, Zoltán: Vapour sensing properties of graphene-covered gold nanoparticles, Nanoscale Advances 1 : 6 pp. 2408-2415. , 8 p., 2019
Piszter, Gábor ; Kertész, Krisztián ; Bálint, Zsolt ; Biró, László P: The structural colors of the Blue butterflies: from sexual signaling to chemically selective vapor sensing, PROCEEDINGS OF SPIE - THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING 10965 Paper: 109650V, 2019
Bálint, Zs ; Katona, G ; Kertész, K: A new species of Penaincisalia (Lepidoptera: Lycaenidae) from Peru, OPUSCULA ZOOLOGICA (BUDAPEST) 50 : 2 pp. 137-144. , 8 p., 2019
Biró, László Péter ; Kertész, Krisztián ; Piszter, Gábor ; Horváth, Zsolt Endre ; Bálint, Zsolt: Anyagtudósok kalandozása a biológiában: A lepkék szárnyainak szerkezeti színei, ACTA MATERIALIA TRANSYLVANICA (HU) 2 : 2 pp. 69-72. , 4 p., 2019
Biró, László Péter ; Kertész, Krisztián ; Piszter, Gábor ; Horváth, Zsolt Endre ; Bálint, Zsolt: Roaming of Materials Scientists in Biology: Structural Colours of Butterfly Wings, ACTA MATERIALIA TRANSYLVANICA (EN) 2 : 2 pp. 69-72. , 4 p., 2019
Bálint, Zsolt ; Katona, Gergely ; Kertész, Krisztián: Description of two new species of the groundstreak genus Arzecla Duarte et Robbins, 2010 (Lepidoptera: Lycaenidae: Theclinae: Eumaeini) from Colombia., CAUCASIAN ENTOMOLOGICAL BULLETIN 15 : 2 pp. 367-374. , 8 p., 2019
Márk, G.I. ; Kertész, K. ; Piszter, G. ; Bálint, Z. ; Biró, L.P.: First- and second order light scattering processes in biological photonic nanostructures, Antonio, Maffucci; Sergey, A. Maksimenko (szerk.) Fundamental and Applied Nano-Electromagnetics II Dordrecht, Hollandia : Springer, (2019) pp. 135-150. , 16 p., 2019
Gábor Piszter, Krisztián Kertész, Zsolt Bálint, László Péter Biró: The structural colors of the Blue butterflies: from sexual signaling to chemically selective vapor sensing, SPIE Smart Structures & Nondestructive Evaluation, Denver, USA, March 3-7 (oral), 2019
Biró László Péter, Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt: Anyagtudósok kalandozása a biológiában: A lepkék szárnyainak szerkezeti színei, Erdélyi Múzeum-Egyesület, XXIV. Fiatal Műszakiak Tudományos Ülésszaka, Kolozsvár, Románia, 2019 március 28-29 (plenary), 2019
Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt, és Biró László Péter: Szerkezeti eredetű kék szín földrajzi hely szerinti eltérései Polyommatus icarus lepkék szárnyain, Kolozsvári Biológus Napok, Kolozsvár, Románia, 12.04.-13.04. (oral), 2019
Gábor Piszter, Krisztián Kertész, Zsolt Bálint, László Péter Biró: Lepkék pikkelyeiben előforduló fotonikus nanoszerkezetek vizsgálata és alkalmazása, Roska Tamás Tudományos Előadás, Eger, Magyarország, április 24 (invited), 2019
Gábor Piszter, Krisztián Kertész, Zsolt Bálint, László Péter Biró: Lepkék pikkelyeiben előforduló fotonikus nanoszerkezetek vizsgálata és alkalmazása, Magyar Rovartani Társaság 867. előadóülése, Budapest, Magyarország, április 26. (invited), 2019
Gábor Piszter, Krisztián Kertész, Zsolt Bálint, László Péter Biró: Biogeographical patterns in the structural blue of male Polyommatus icarus butterflies, Bio-inspired Optics and Photonics Workshop, Dresden, Germany, June 24-27 (oral), 2019
Gábor Piszter, Krisztián Kertész, Zsolt Bálint, László Péter Biró: Biogeographical patterns in the structural blue of male Polyommatus icarus butterflies, SEB Seville 2019, Sevilla, Spain, July 2-5 (oral), 2019
Gábor Piszter, Krisztián Kertész, Horváth Zsolt Endre, Zsolt Bálint, László Péter Biró: Lepkék pikkelyeiben előforduló fotonikus nanoszerkezetek alkalmazása optikai elvű gőzérzékelőként, Magyar Fizikus Vándorgyűlés 2019, Sopron, augusztus 21-24. (oral), 2019
Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Színek módosítása lepkék szárnyán, Magyar Biofizikai Társaság XXVII. kongresszusa, Debrecen, Magyarország, 26.08.-29.08. (oral), 2019
Géza István Márk, Krisztián Kertész, Gábor Piszter, Zsolt Bálint, László Péter Biró: Simulation of the reflectance changes induced by vapor condensation in butterfly wing scales, EMRS Fall meeting, Warsaw, Poland, September 16-19 (invited), 2019
Bálint Zsolt, Katona Gergely, Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Biró László Péter: A Mezei boglárka (Polyommatus dorylas) minden körülmények között ragaszkodik kék színéhez, Magyar Tudomány Napja Erdélyben, Kolozsvár, Románia, 22.11.-23.11. (oral), 2019
Kertész Krisztián, Piszter Gábor, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Színek módosítása lepkék szárnyán, Magyar Tudomány Napja Erdélyben, Kolozsvár, Románia, 22.11.-23.11. (oral), 2019
Biró László Péter, Kertész Krisztian, Piszter Gábor, Márk Géza István, Horváth Zsolt Endre, Bálint Zsolt: Repülő ékszerek: nanoszerkezetek lepkeszárnyon a fizika és a biológia között, Magyar Tudomány Ünnepe, Magyar Tudományos Akadémia, 2019.10.05 (oral), 2019
Piszter, Gábor ; Kertész, Krisztián ; Bálint, Zsolt ; Biró, László Péter: Stability and Selective Vapor Sensing of Structurally Colored Lepidopteran Wings Under Humid Conditions, Sensors 20, 3258, 2020
Kertész Krisztián, Baji Zsófia, Deák, András, Piszter Gábor, Rázga Zsolt, Bálint Zsolt, Biró László Péter: Additive and subtractive modification of butterfly wing structural colors, COLLOID AND INTERFACE SCIENCE COMMUNICATIONS 40 Paper: 100346 , 8 p., 2021
Kertész Krisztián, Bálint Zsolt, Piszter, Gábor, Horváth Zsolt Endre, Biró, László Péter: Multi-instrumental techniques for evaluating butterfly structural colors: A case study on Polyommatus bellargus (Rottemburg, 1775) (Lepidoptera: Lycaenidae: Polyommatinae), ARTHROPOD STRUCTURE & DEVELOPMENT 61 Paper: 101010 , 13 p., 2021



Back »