Mikroprzepływowy detektor TNT

Wykrywanie podwodnych bomb może stać się łatwiejsze dzięki nowatorskiemu urządzeniu

Dzięki nowym badaniom może stać się możliwe wykrywanie materiałów wybuchowych pod wodą. Choć pomysł może wydawać się dziwny, to w dzisiejszym świecie wojen i terroryzmu zagrożenie bronią podwodną jest realne. Jest nim szczególnie zainteresowana Marynarka Wojenna.

Według Andre Adamsa, chemika z Amerykańskiego Laboratorium Badań Morskich, zdalne wykrywanie podwodnych materiałów wybuchowych może być użyteczne w dwojaki sposób: po pierwsze, gdy Marynarka rozbraja teren ćwiczeniowy, musi upewnić się, że żadne niebezpieczne materiały nie pozostały na jego obszarze. Drugim obszarem zastosowań jest aktywne monitorowanie potencjalnej działalności terrorystycznej. Niektórzy wyszkoleni nurkowie specjalizują się w takim przeszukiwaniu akwenów, jednak schodzenie do wody jest niebezpieczne. Inne, mniej ryzykowne metody, takie jak użycie sonaru czy magnetometria, nie są w stanie odróżnić niegroźnych kawałków metalowych śmieci od min.

Adams i jego zespół opracowali urządzenie, które nazywają wysokosprawnych mikroprzepływowym immunosensorem TNT. Składa się on z 39 równoległych mikroprzepływowych kanałów o długości 2,5 cm, z których każdy pokryty jest przeciwciałami specyficznymi dla trinitrotoluenu, połączonych początkowo z fluorescencyjnym analogiem TNT. Kiedy woda jest przepompowywana przez czip, TNT zawarte w roztworze wypiera swój fluorescencyjny analog z przeciwciała, powodując powstanie sygnału w detektorze fluorescencyjnym.

Urządzenie zostało zaprojektowane tak, by zmaksymalizować oddziaływanie między TNT w roztworze, a powierzchnią wiązania przeciwciał. Dzięki zastosowaniu krótkich kanałów poprawiono czułość i współczynniki przepływu - przede wszystkim zredukowano opór stawiany cieczy, co do tej pory było główną wadą urządzeń mikroprzepływowych stosowanych do analizy wody morskiej. Układ wysokociśnieniowy wymaga bowiem znacznie większej ilości energii do zasilania, co stanowi kłopot w przypadku autonomicznych, zasilanych baterią sensorów.

Podczas testów ustalono, że urządzenie jest w stanie wykryć nawet tak niewielkie stężenia TNT jak 0,01 ng w mililitrze roztworu, przy przepływie 6 ml/min. To o rząd wielkości lepsza czułość niż w dotychczas testowanych urządzeniach. Ponadto urządzenie pobierało próbki prawie 60 razy szybciej, niż jego poprzednicy i świetne radziło sobie przy pracy w pełnym zanurzeniu.

Jednak to tylko pierwszy krok - ostrzegają naukowcy. Tego typu sprzęt musi być całkowicie samowystarczalny jeśli chodzi o detekcję, pompy, elektronikę i zasilanie. Do wykorzystywania go w realnych warunkach oceanicznych jeszcze daleka droga, jednak początek wydaje się bardzo obiecujący.

drukuj ten artykuł  |   poleć artykuł znajomemu

Najświeższe informacje w kanale RSS

Chemical News:

• Policestabilne po gruntownych zmianach
• Ryszard Kunicki odwołany
• Formalina od LANXESSA
• Rekordowy rok Polic
• BASF: przemysł naftowy i wydobywczy
• Restrukturyzacja przynosi efekty
• Rekordowy I kwartał w DuPont
• Poprawa koniunktury za dwa lata
• Procesory pod napięciem
• BASF z prawami do techonologii LFP