Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Sprengstoff auf der Spur

01.06.2001


Neuer Chemosensor weist TNT in Grund- und Seewasser nach
Immer noch werden Bomben aus dem Zweiten Weltkrieg gefunden, die damals nicht detoniert sind. Solche Blindgänger sind alles andere als harmlos. Werden sie nicht entschärft, können sie auch heute noch ihre zerstörerische Kraft entfalten. Nicht explodierte Sprengkörper im Boden lassen sich nicht so ohne weiteres orten. Auch der indirekte Nachweis über Sprengstoffspuren im Grundwasser funktioniert nicht, da die meisten heutigen Detektionsmethoden für Explosivstoffe nur für Luft-, nicht aber für Wasserproben taugen.

... mehr zu:
»Elektronenwolke »Sensor »Sprengstoff »TNT

Forscher um William C. Trogler und Michael J. Sailor von der University of California in San Diego haben nun einen Sensor entwickelt, mit dem sich Spuren von Trinitrotoluol (TNT) und Pikrinsäure, zwei der bedeutendsten Explosivstoffe, auch in Wasser finden lassen. Der Sensor besteht aus einem dünnen Film eines so genannten Polysilols und leuchtet, wenn er mit UV-Licht angestrahlt wird. Wenn TNT-Moleküle auf den Film gelangen, erlischt das Leuchten.
Wie funktioniert das? Polysilol ist ein langes spiralig gewundenes Molekülband, dessen "Rückgrat" aus Siliciumatomen Ankerpunkt für eine komplexe Anordnung von Kohlenstoffringen ist. Durch den speziellen Aufbau bildet sich eine Elektronenwolke, die praktisch über die gesamte Länge des Bandes verteilt ist. Durch UV-Licht werden die Elektronen in einen höheren Energiezustand gebracht. Beim Zurückfallen in den Grundzustand geben sie wieder Licht ab - im sichtbaren Bereich. Kommen die Bänder mit nitrogruppenreichen aromatischen Verbindungen, wie z.B. TNT oder Pikrinsäure, in Kontakt, treten intensive Wechselwirkungen zwischen der Elektronenwolke und den Elektronen dieser Sprengstoffe auf. Die angeregte Elektronenwolke gibt ihre Energie nun nicht mehr als sichtbares Licht wieder ab, sondern überträgt sie auf das Sprengstoff-Teilchen.
Der Sensor funktioniert in Luft, in Wasser, in organischen Lösungsmitteln, und selbst die Mikroorganismen aus Meereswasser können ihm nichts anhaben. In Luft liegt die Nachweisgrenze für TNT bei 4 ppb (parts per billion), in Seewasser immerhin noch bei 50 ppb. Zur Verdeutlichung: 1 ppb entspricht einem Stückchen Würfelzucker in einem Tankschiff.

Mit der Messmethode sollten sich außer nicht detonierten Geschossen im Boden auch Seeminen lokalisieren lassen. Boden und Grundwasser im Umkreis ehemaliger Militärbasen und Munitionsfabriken, die mit dem giftigen TNT verseucht sind, könnten identifiziert werden. Vielleicht gibt es auch Interesse seitens der Kriminalistik: Ein Handschuh, der mit TNT in Berührung gekommen war, ließ sich auch nach Abwischen ganz klar von seinem "unschuldigen" Gegenstück unterscheiden.

Kontakt:
Prof. W.C. Trogler
Prof. M.J. Sailor
Department of Chemistry and Biochemistry
University of California at San Diego
9500 Gilman Drive
La Jolla
CA 92093-0358
USA
Fax: (+1) 858-534-5383
E-mail: wct@chem.ucsd.edu
msailor@ucsd.edu

Quelle: Angewandte Chemie 2001, 113 (11), 2162 - 2163
Hrsg.: Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)

Dr. Kurt Begitt | idw

Weitere Berichte zu: Elektronenwolke Sensor Sprengstoff TNT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie