211service.com
Ultrajutīgs sprāgstvielu detektors
Telavivas universitātes pētnieku izgatavotais nanovadu sensors dažās sekundēs var atklāt ārkārtīgi nelielas bieži lietotu sprāgstvielu pēdas šķidrumā vai gaisā. Ierīce ir tūkstoš reižu jutīgāka par pašreizējo zelta standartu sprāgstvielu noteikšanai: snifersuni.
Bumbas detektors: Ķīmiski apstrādāti silīcija nanovadi šīs stikla mikroshēmas centrā maina vadītspēju, ja tie tiek pakļauti nelielām sprāgstvielu pēdām gaisā vai šķidrumos.
Sensoru varētu lēti ražot un iekļaut rokas instrumentā, lai drošības pārbaudes punktos atklātu apraktas mīnas vai noslēptas sprāgstvielas. Fernando Patoļskis , ķīmijas profesors, kurš vadīja darbu, kas tika publicēts žurnālā lietišķā ķīmija pagājušajā nedēļā. Pētnieki izstrādā portatīvu instrumentu, kura pamatā ir šī tehnoloģija. Viņu pirmais prototips ir aptuveni ķieģeļa lielumā. Mēs varētu novietot sensorus visur lidostā, katrā iepirkšanās centra stūrī, saka Patoļskis.
Apmācīti suņi vēsturiski ir izmantoti bumbu un mīnu šņaukšanai, jo tie sajūt sprāgstvielu smaku, ja koncentrācija ir tikai dažas daļas uz miljardu. Bet, lai apmācītu un uzturētu snifersuni, ir nepieciešami desmitiem tūkstošu dolāru, tāpēc rokas detektori sola lētāku un pārnēsājamāku risinājumu.
Nanovadu bloks nav pirmā ierīce, kas spēj sasniegt suņu sprāgstvielu šņaukšanas jutības līmeni. Sistēma, ko izstrādājusi ICx tehnoloģijas , kas atrodas Ārlingtonā, Virdžīnijā, var noteikt sprāgstvielu izdalītos tvaikus ar jutību, kas atbilst suņu deguna jutīgumam. Nanovadu vietā ICx sistēmā tiek izmantoti polimēri, kas spīd vai pārstāj mirdzēt, reaģējot uz sprāgstvielas pēdām tvaikos dažu sekunžu laikā. Šo ierīci izmanto kaujas laukos Irākā un Afganistānā, un ASV Transporta drošības pārvalde nesen sāka to izmantot lidostās, taču lielākā daļa lidostu joprojām paļaujas uz mikroviļņu krāsns izmēra instrumentiem, kas aizņem minūtes, nevis sekundes, lai atklātu sprāgstvielas paņemtajos uztriepes. no bagāžas vai pasažieru ādas.
Jaunā Telavivas Universitātes ierīce ir tūkstoš reižu jutīgāka par jebkuru esošo detektoru, ieskaitot ICx ierīci. Pētnieki to ir izmantojuši, lai dažu sekunžu laikā noteiktu TNT un plastmasas sprāgstvielas RDX un PETN koncentrācijās, kas ir zemākas par vienu triljonu daļu.
Ierīce sastāv no mikroshēmas, kas satur silīcija nanovadu masīvu, kas pārklāts ar organisko amīnu savienojumu, kas saistās ar sprāgstvielām, mainot vadu vadītspēju. Patoļskis saka, ka triks ir nanovadu audzēšana vēlamajās vietās un noteiktā virzienā uz mikroshēmas. Kad masīvs ir izaudzēts, pētnieki pārklāj nanovadus un uzliek elektrodus. Laboratorijas pārbaudēs mikroshēma tika pakļauta sprāgstvielas saturošu šķidru šķīdumu iedarbībai, kā arī ar gaisu sajauktiem trotila tvaikiem. Pētnieki strādā pie mikroshēmas iepakošanas ar mikrofluidikas sūkņiem un elektroniku, lai izveidotu mazjaudas pārnēsājamu detektoru.
Aimee Rose, ICx Technologies pētniece, saka, ka nanovadu bloku izmantošana uztveršanai ir ļoti daudzsološa, jo šī metode ir tik jutīga, ļaujot potenciālajiem izstrādātājiem novietot daudzus sensorus nelielā nospiedumā, taču metodei būs jāpierāda savs spēks. pasaules tvaika paraugi.
MIT ķīmijas profesors Timotijs Svagers piekrīt, norādot, ka pašlaik masīvs darbojas pārliecinoši tikai tad, kad šķīdumā atklāj sprāgstvielas. Tas ir mazāk efektīvs sprāgstvielu tvaiku izņemšanā no cilvēka ādas vai mantām, viņš saka, norādot, ka masīvs darbojas vislabāk, ja TNT tvaikus saturoši gaisa paraugi tiek izpūsti tieši uz nanovadiem.
Hārvardas universitātes ķīmijas profesors Čārlzs Dārgais saka, ka nanovadu sensora pieeja ir daudz jutīgāka nekā ICx polimēru tehnoloģija, kas tika izstrādāta Swager laboratorijā, taču tā vēl nav pierādīta kā ICx tehnoloģija. Lībers, kurš koncentrējas uz nanovadu tranzistoru biomedicīnas lietojumiem, saka, ka Izraēlas pētījumi liecina, ka nanovadu sensoru var izmantot sprāgstvielu noteikšanai un to varētu viegli komercializēt. Manā skatījumā metodoloģijai nav nekādu ierobežojumu… tai ir potenciāls revolucionizēt sprāgstvielu noteikšanu.
Patolsky un kolēģi tagad veido lielākus nanovadu blokus, kas pārklāti ar dažādām molekulām, lai atklātu cita veida sprāgstvielas.