Gerelateerde Video'S: Explosieve stijging gestolen auto's na woninginbraken (Mei 2021).





COLLEGE PARK, MARYLAND, 12 maart 2009 -Een groep onderzoekers in Tennessee en Denemarken heeft een manier ontdekt om explosieven gevoelig te detecteren op basis van de fysische eigenschappen van hun dampen. Hun technologie, die momenteel wordt ontwikkeld tot prototype-apparaten voor praktijktests, wordt beschreven in het laatste nummer van het tijdschrift Review of Scientific Instruments, dat wordt gepubliceerd door het American Institute of Physics (AIP).

"Bepaalde klassen explosieven hebben unieke thermische eigenschappen die helpen om explosieve dampen te identificeren in aanwezigheid van andere dampen, " zegt Thomas Thundat, een onderzoeker aan het Oak Ridge National Laboratory (ORNL) en de Universiteit van Tennessee die het onderzoek met zijn collega's bij ORNL uitvoerde. en de Technische Universiteit van Denemarken.

In hun paper laten de wetenschappers zien dat hun technologie in staat is om sporen van explosieven op te sporen. Ze laten ook zien dat het in staat is onderscheid te maken tussen explosieve en niet-explosieve chemicaliƫn en onderscheid te maken tussen afzonderlijke explosieven, zoals TNT, PETN en RDX.

Thundat en anderen werken al jaren aan explosieve sensoren. Typische sensoren maken gebruik van ion-mobiliteitsspectrometers, die kleine hoeveelheden chemicaliƫn ioniseren en meten hoe snel ze door een elektrisch veld bewegen. Hoewel deze instrumenten snel, gevoelig en betrouwbaar zijn, zijn ze ook duur en omvangrijk, waardoor veel onderzoekers de afgelopen jaren hebben geprobeerd een goedkoper, draagbaar apparaat te vinden voor het detecteren van explosieven.

Veel van dit onderzoek richt zich op 'micromechanische' apparaten - kleine sensoren met microscopische sondes waarop chemische dampen in de lucht neerslaan. Wanneer de juiste chemicaliƫn het oppervlak van de sensoren vinden, veroorzaken ze kleine mechanische bewegingen, en die bewegingen creƫren elektronische signalen die kunnen worden gemeten.

Deze apparaten zijn relatief goedkoop te maken en kunnen gevoelig explosieven detecteren, maar ze hebben vaak het nadeel dat ze geen onderscheid kunnen maken tussen vergelijkbare chemicaliƫn - de gevaarlijke en de goedaardige. Ze kunnen bijvoorbeeld een spoorhoeveelheid TNT detecteren, maar ze kunnen dat niet onderscheiden van een sporenhoeveelheid benzine.

Op zoek naar een betere micromechanische sensor, realiseerden Thundat en zijn collega's zich dat ze explosieven selectief en met extreem hoge gevoeligheid konden detecteren door sensoren te bouwen die de thermische kenmerken van chemische dampen aftasten.

Ze begonnen met standaard micromechanische sensoren - apparaten met microscopisch kleine cantilevers die aan Ć©Ć©n kant werden ondersteund. Ze hebben de uitkragingen aangepast zodat ze elektronisch konden worden verwarmd door er een stroom doorheen te leiden. Vervolgens liet men lucht over de sensoren stromen. Als er explosieve dampen in de lucht aanwezig waren, konden deze worden gedetecteerd wanneer moleculen in de damp zich aan de vrijdragende lichamen kleven.

Vervolgens konden ze, door de vrijdragende delen in een fractie van een seconde te verwarmen, onderscheid maken tussen explosieven en niet-explosieven. Alle explosieven die ze testten, reageerden met unieke en reproduceerbare thermische responspatronen binnen een fractie van een seconde van de verwarming. In hun paper demonstreren Thundat en zijn collega's dat ze zeer kleine hoeveelheden geadsorbeerde explosieven konden detecteren - met een limiet van 600 picogram (een picogram is een biljoenste van een gram). Ze verbeteren nu de gevoeligheid en maken een prototype-apparaat, waarvan ze verwachten dat ze later dit jaar klaar zijn voor veldtests.