211service.com
Ultracitlivý detektor výbušnin
Nanodrátový senzor vyrobený výzkumníky z Tel Avivské univerzity dokáže během několika sekund detekovat extrémně malé stopy běžně používaných výbušnin v kapalině nebo vzduchu. Zařízení je tisíckrát citlivější než současný zlatý standard v detekci výbušnin: čichací pes.
Detektor bomby: Chemicky ošetřené křemíkové nanodrátky ve středu tohoto skleněného čipu mění vodivost, když jsou vystaveny nepatrným stopám výbušnin ve vzduchu nebo kapalinách.
Senzor by mohl být levně vyroben a začleněn do ručního nástroje pro detekci zakopaných nášlapných min nebo skrytých výbušnin na bezpečnostních kontrolních stanovištích. Fernando Patolsky , profesor chemie, který vedl práci, která byla publikována v časopise aplikovaná chemie minulý týden. Výzkumníci vyvíjejí přenosný přístroj založený na této technologii. Jejich první prototyp je velký asi jako cihla. Senzory bychom mohli umístit všude na letišti, v každém rohu nákupního centra, říká Patolsky.
Cvičení psi byli historicky používáni k čichání bomb a nášlapných min, protože cítí výbušniny v koncentracích pouhých několika částí na miliardu. Ale vycvičit a udržovat psa čichacího psa vyžaduje desítky tisíc dolarů, takže ruční detektory slibují levnější a přenosnější řešení.
Pole nanodrátů není prvním zařízením, které dosáhlo úrovně citlivosti vůči výbušninám. Systém vyvinutý společností Technologie ICx , se sídlem v Arlingtonu ve Virginii, dokáže detekovat páry vydávané výbušninami s citlivostí odpovídající citlivosti psího nosu. Namísto nanodrátů používá systém ICx polymery, které během několika sekund žhnou nebo přestanou svítit v reakci na stopy výbušniny v páře. Toto zařízení se používá na bojištích v Iráku a Afghánistánu a americký Úřad pro bezpečnost dopravy jej nedávno začal používat na letištích, ale většina letišť stále spoléhá na nástroje velikosti mikrovlnné trouby, kterým trvá odhalování výbušnin v odebraných tamponech minuty, nikoli sekundy. ze zavazadel nebo kůže cestujících.
Nové zařízení Tel Aviv University je tisíckrát citlivější než jakýkoli stávající detektor, včetně zařízení ICx. Vědci jej použili k detekci TNT a plastických trhavin RDX a PETN v koncentracích nižších než jeden díl na bilion během několika sekund.
Zařízení se skládá z čipu obsahujícího pole křemíkových nanodrátů potažených organickou aminovou sloučeninou, která se váže na výbušniny a mění vodivost drátů. Patolsky říká, že trikem je růst nanodrátů na požadovaných místech a podél definovaného směru na čipu. Jakmile pole vyroste, výzkumníci potahují nanodrátky a ukládají elektrody. Při laboratorních testech byl čip vystaven kapalným roztokům obsahujícím výbušniny a také výparům TNT smíchaným se vzduchem. Výzkumníci pracují na balení čipu s mikrofluidickými pumpami a elektronikou, aby vytvořili nízkoenergetický přenosný detektor.
Aimee Rose, výzkumná pracovnice společnosti ICx Technologies, říká, že použití nanovláknových polí pro snímání je velmi slibné, protože metoda je tak citlivá, že umožňuje potenciálním vývojářům umístit mnoho senzorů na malou plochu, ale metoda bude muset prokázat své schopnosti se skutečnými vzorky světových par.
Profesor chemie na MIT Timothy Swager souhlasí a poukazuje na to, že v současnosti pole funguje přesvědčivě pouze při detekci výbušnin v roztoku. Je méně efektivní při sběru výparů výbušnin z kůže nebo věcí člověka, říká a poznamenává, že pole funguje nejlépe, když jsou vzorky vzduchu obsahující páry TNT foukány přímo na nanodrátky.
Profesor chemie na Harvardské univerzitě Charlesi drahý říká, že nanovláknový senzorový přístup je mnohem citlivější než polymerní technologie ICx, která byla vyvinuta v laboratoři Swager, ale dosud nebyla prokázána jako technologie ICx. Lieber, který se zaměřuje na biomedicínské aplikace nanodrátových tranzistorů, říká, že izraelský výzkum ukazuje, že snímání nanodrátů by mohlo být použito pro detekci výbušnin a mohlo by být snadno komercializováno. Z mého pohledu neexistují žádná omezení metodologie...má potenciál způsobit revoluci v detekci výbušnin.
Patolsky a kolegové nyní vyrábějí větší nanodrátová pole potažená různými molekulami pro detekci jiných druhů výbušnin.