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Kleinste Konzentrationen
Laser konkurrieren Bomben-Spürhunden
publiziert: Mittwoch, 23. Jul 2014 / 11:59 Uhr
Die Technik könnte Spürnase ausstechen.
Berkeley - Geht es nach Forschern der University of California (UC), Berkeley, könnten winzige Laser-Sensoren bald echte Konkurrenz für Bomben-Spürhunde werden.
Denn das Team hat es geschafft, mit einem derartigen Sensor geringe Spuren verschiedener Sprengstoffe nachzuweisen. Teils schlägt es bei Konzentrationen von weniger als einem Teilchen pro Milliarde an. Die Wissenschaftler sind zudem zuversichtlich, dass ihr Laser-Sensor auch für schwer nachweisbare Sprengstoffe geeignet ist, die bei Terroristen beliebt sind.
Vorteile gegenüber anderen Tools
«Optische Sprengstoff-Sensoren sind sehr empfindlich und kompakt», betont Xiang Zhang, Professor für Maschinenbau an der UC Berkeley. Mit der jetzt erzielten Empfindlichkeit könnten sie noch grössere Bedeutung erlangen, da sie klare Vorteile gegenüber anderen Suchmethoden haben.
«Bomben-Spürhunde sind teuer in der Ausbildung und können ermüden», meint der vormalige Berkeley-Postdoc Ren-Min Ma, mittlerweile Physikprofessor an der Peking-Universität. Sprengstoffspuren mittels Tupfer zu suchen, ist wiederum nicht sehr empfindlich und erfordert direkten Kontakt. Ein präzises, tragbares Gerät mit Laser-Sensor wäre eine attraktive Alternative.
Neue hochempfindliche Spürnase
Das UC-Berkeley-Team nutzt einen Plasmonen-Laser-Sensor, der dank der Schwingungen von Elektronen an Metalloberflächen funktioniert. Die nanoskalige Neuentwicklung nutzt dabei einen dreischichtigen Aufbau, bei dem eine Lage halbleitendes Cadmiumsulfid über einer dünnen Schicht Magnesiumfluorid auf Silber aufgebracht ist.
Diese Konstruktion ergibt einen sehr empfindlichen Detektor. In Nature Nanotechnology veröffentlichten Tests zufolge kann er die Sprengstoffe 2,4-Dinitrotoluol (DNT) und Ammoniumnitrat in winzigen Konzentrationen von 0,67 beziehungsweise 0,4 Teilchen pro Milliarde nachweisen. Die Forscher gehen davon aus, dass ihr Sensor auch Nitropenta (PETN) nachweisen kann. Dieser Plastiksprengstoff ist 2001 durch den «Schuhbomber» Richard Reid bekannt geworden und gilt auch als beliebt bei der Al-Kaida.
Nur geringe Mengen an Sprengstoff haben grosse Wirkung. Mit Röntgengeräten ist PETN nicht nachweisbar, solange es nicht mit einem Zünder verbunden ist. «PETN hat mehr funktionale Nitrogruppen und einen grösseren Elektronenmangel als DNT», sagt Ma. Eben diese Eigenschaften sind es offenbar, die den Sensor bei DNT anschlagen lassen. Also sollte er bei Nitropenta theoretisch noch empfindlicher sein. Ausserdem ist angedacht, den Laser als Detektor für vergrabene Landminen zu nutzen.
Vorteile gegenüber anderen Tools
«Optische Sprengstoff-Sensoren sind sehr empfindlich und kompakt», betont Xiang Zhang, Professor für Maschinenbau an der UC Berkeley. Mit der jetzt erzielten Empfindlichkeit könnten sie noch grössere Bedeutung erlangen, da sie klare Vorteile gegenüber anderen Suchmethoden haben.
«Bomben-Spürhunde sind teuer in der Ausbildung und können ermüden», meint der vormalige Berkeley-Postdoc Ren-Min Ma, mittlerweile Physikprofessor an der Peking-Universität. Sprengstoffspuren mittels Tupfer zu suchen, ist wiederum nicht sehr empfindlich und erfordert direkten Kontakt. Ein präzises, tragbares Gerät mit Laser-Sensor wäre eine attraktive Alternative.
Neue hochempfindliche Spürnase
Das UC-Berkeley-Team nutzt einen Plasmonen-Laser-Sensor, der dank der Schwingungen von Elektronen an Metalloberflächen funktioniert. Die nanoskalige Neuentwicklung nutzt dabei einen dreischichtigen Aufbau, bei dem eine Lage halbleitendes Cadmiumsulfid über einer dünnen Schicht Magnesiumfluorid auf Silber aufgebracht ist.
Diese Konstruktion ergibt einen sehr empfindlichen Detektor. In Nature Nanotechnology veröffentlichten Tests zufolge kann er die Sprengstoffe 2,4-Dinitrotoluol (DNT) und Ammoniumnitrat in winzigen Konzentrationen von 0,67 beziehungsweise 0,4 Teilchen pro Milliarde nachweisen. Die Forscher gehen davon aus, dass ihr Sensor auch Nitropenta (PETN) nachweisen kann. Dieser Plastiksprengstoff ist 2001 durch den «Schuhbomber» Richard Reid bekannt geworden und gilt auch als beliebt bei der Al-Kaida.
Nur geringe Mengen an Sprengstoff haben grosse Wirkung. Mit Röntgengeräten ist PETN nicht nachweisbar, solange es nicht mit einem Zünder verbunden ist. «PETN hat mehr funktionale Nitrogruppen und einen grösseren Elektronenmangel als DNT», sagt Ma. Eben diese Eigenschaften sind es offenbar, die den Sensor bei DNT anschlagen lassen. Also sollte er bei Nitropenta theoretisch noch empfindlicher sein. Ausserdem ist angedacht, den Laser als Detektor für vergrabene Landminen zu nutzen.
(bert/pte)
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- keinschaf aus Wladiwostok 2826
grüezi Wie lasterhaft Mitleid mitunter sein kann, beweisen Sie doch gerade ... Mo, 26.12.16 20:05 - Kassandra aus Frauenfeld 1781
Vom Tode träumt ein negrophiles Schäfchen doch ständig. Wenn tausende Frauen in England ... Mi, 28.09.16 11:58 - HentaiKamen aus Volketswil 1
Kommt wieder Aber leider eine RIESEN Verlust für Leser wie mich die nicht mit dem ... Sa, 13.08.16 01:13 - keinschaf aus Wladiwostok 2826
sogar nach dem Tode hat die Kassandra noch die grösste Schnauze... jaja, diese ... Fr, 12.08.16 16:30 - Kassandra aus Frauenfeld 1781
Wow, wie hat sich die gute Kubra gemausert! Ich danke auch Ihnen ganz persönlich für die vielen harten und ... Mi, 20.07.16 20:25 - Pacino aus Brittnau 731
Übrigens, wusstet ihr schon . . . . . . dass die Foren von AZ (Wanner), 20min. und Schweizer Fernsehen ... Mi, 29.06.16 15:20 - PMPMPM aus Wilen SZ 235
Und jetzt? Ist noch online...? Liebes news-Team, schade ist die Situation so, dass etwas aufhören ... Di, 28.06.16 22:43 - kubra aus Berlin 3232
Danke für die gelebte Pressefreiheit. Damit mein ich durchaus auch den ... Di, 28.06.16 16:09
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