Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hochempfindlicher Sprengstoffschnüffler zum Mini-Preis

15.08.2008
Chemiker der Universität Bonn und des Max Planck Instituts für Polymerforschung in Mainz haben einen Detektor entwickelt, der schon bei kleinsten Mengen des Sprengstoffs TATP Alarm schlägt.

Das handliche und leicht zu bedienende Gerät kostet in der Herstellung nur wenige hundert Euro. Die Bonner Forscher präsentieren vom 18.8. bis zum 5.9. in Eckernförde einen Prototyp.

Dort findet in dieser Zeit die Militär-Leistungsshow "Common Shield" statt, auf der die Bundeswehr neue Systeme zum Schutz von Soldaten in Einsatzgebieten testet. Die Firma PROvendis hat den "Sprengstoffschnüffler" inzwischen zum Patent angemeldet und betreut die Vermarktung der Schutzrechte.

In Terroristenkreisen hat TATP (Triaceton-Triperoxid) momentan Konjunktur: Die Substanz ist fast so explosiv wie TNT und lässt sich relativ einfach aus haushaltsüblichen Chemikalien herstellen. TATP kam beispielsweise bei den verheerenden Anschlägen 2004 in Madrid und 2005 in London zum Einsatz.

Der neue Sprengstoffschnüffler kann schon geringste TATP-Spuren nachweisen. Hergestellt wurde das Gerät von Chemikern und Ingenieuren um Professor Dr. Siegfried Waldvogel an der Universität Bonn. Auch das Max Planck Institut für Polymerforschung in Mainz war an der Entwicklung beteiligt.

Das "Riechzentrum" des Geräts ist nur wenig größer als eine Euro-Münze. Es besteht aus drei kleinen Goldplättchen, die jeweils mit einer hauchdünnen "Leimschicht" benetzt sind. An diesen Schichten bleiben TATP-Spuren aus der Luft haften. Die Goldplättchen werden dadurch etwas schwerer. Diese Gewichtsveränderung kann man messen. "Dazu versetzen wir die Goldplättchen mit kleinen Quarzen in Schwingung", erklärt Professor Waldvogel. "Am besten klappt das bei ihrer Resonanzfrequenz.

Bleiben TATP-Moleküle an den Plättchen kleben, werden diese durch das höhere Gewicht ein wenig träger - ihre Resonanzfrequenz nimmt ab." Ganz neu sind derartige "Quarz-Mikrowaagen" nicht. Es gab aber bislang keinen passenden "Leim" für TATP. Die Bonner Forscher haben ihn entwickelt - und zwar gleich mehrere unterschiedliche Sorten.

Quarz-Mikrowaagen sind nämlich relativ unspezifisch - ähnlich wie ein Fliegenfänger: An dem bleiben ja auch nicht nur Stubenfliegen, sondern genauso gut Mücken und Bienen hängen. Der Leim im Sprengstoffschnüffler "fängt" zwar vorzugsweise TATP, aber eben nicht nur. In dem Gerät sitzen jedoch gleich drei Quarz-Mikrowaagen. Sie sind mit drei verschiedenen Leimsorten beschichtet, die jeweils auf unterschiedliche Strukturelemente von TATP ansprechen. TATP bindet also an alle drei Leimsorten. Die drei Waagen verändern also ihre Schwingfrequenz in ganz charakteristischer Weise. Im Prinzip ist das ähnlich wie beim Sehen: Wenn wir nur Rot sehen würden, könnten wir Orange und Violett nicht unterscheiden - das klappt nur, weil wir auch Rezeptoren für blaues und grünes Licht haben.

Konkurrenz für Sprengstoffhunde

Ein Vorteil des Geräts sind die geringen Materialkosten von weniger als 1.000 Euro. Schon der Prototyp ist zudem sehr kompakt und einfach in der Handhabung. So zeigt eine Ampel aus drei Leuchtdioden an der Hinterseite an, ob möglicherweise eine Sprengstoffgefährdung vorliegt. Ein weiteres Novum ist die hohe Empfindlichkeit. Möglich wurde sie durch die extrem hohe Frequenz der verwandten Schwingquarze. "Um auch noch kleinste Änderungen in der Resonanzfrequenz messen zu können, haben wir eigens hoch auflösende Zählschaltungen entwickelt", erklärt Bernhard Klöckner. Der Diplomingenieur leitet die Abteilung Elektronik am Chemischen Institut. "Dadurch können wir noch wenige Milliardstel Milligramm TATP nachweisen."

Der Sprengstoffschnüffler macht damit sogar dem Riechorgan von Hunden Konkurrenz. "Hunde ermüden zudem nach einiger Zeit", betont Waldvogel. "Unser Gerät arbeitet dagegen ohne Probleme rund um die Uhr."

Kontakt:
Professor Dr. Siegfried Waldvogel
Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-2653
E-Mail: waldvogel@uni-bonn.de
Dr. Thorsten Schaefer
PROvendis
Telefon: 0208/94-10527
E-Mail: ts@provendis.info

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise