Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Explosive breakthrough in research on molecular recognition published in Nature

13.02.2013
Ever wonder how sometimes people still get through security with explosives on their person? Research done in the University of Alberta’s Department of Chemical and Materials Engineering has revealed a new way to better detect these molecules associated with explosive mixtures.
A team of researchers including post-doctoral fellows Seonghwan Kim, Dongkyu Lee and Xuchen Liu, with research associate Charles Van Neste, visiting professor, Sangmin Jeon from the Pohang University of Science and Technology (South Korea), and Department of Chemical and Materials Engineering professor Thomas Thundat, has found a method of using receptor-free nanomechanical infrared spectroscopy to increase recognition of chemical molecules in explosive mixtures.

Detecting trace amounts of explosives with mixed molecules presents a formidable challenge for sensors with chemical coatings. The nanomechanical infrared spectroscopy used by the Univesity of Alberta research team provides higher selectivity in molecular detection by measuring the photothermal effect of the absorbed molecules.

Thundat, who holds the Canadian Excellence Research Chair in Oil Sands Molecular Engineering, says the spectroscopy looks at the physical nature of the molecule and “even if there are mixed molecules, we can detect specific molecules using this method.”

Seonghwan (Sam) Kim explained that conventional sensors based on coatings generally cannot detect specific molecules in complex mixtures if the concentration of interfering molecules is five times greater than the target molecules. The detection sensitivity and selectivity are drastically increased using the high-power infrared laser because the photothermal signal comes from the absorption of infrared photons and nonradiative decay processes. Using this method, a few trillionths of a gram of explosive molecules can now be detected in a complex mixture even if there is a higher concentration of other interfering molecules.

The research team’s findings are published in Scientific Reports by Nature Publishing Group on January 23, 2013.

The research team’s current work looks at detecting biomolecules and hydrocarbons in the oil industry and nerve gas stimulants (DMMP), which can be found in household radiators, gasoline, and fabric softeners, for example. The team also hopes to develop a hand-held device for chemical detection that could be utilized in fields such as security, health care and environmental protection.

The full article as published in Nature Scientific Reports can be found online here:

http://www.nature.com/srep/2013/130123/srep01111/full/srep01111.html

Richard Cairney | EurekAlert!
Further information:
http://www.ualberta.ca

More articles from Health and Medicine:

nachricht Real-time imaging of lung lesions during surgery helps localize tumors and improve precision
30.07.2015 | American Association for Thoracic Surgery

nachricht Experimental MERS vaccine shows promise in animal studies
29.07.2015 | NIH/National Institute of Allergy and Infectious Diseases

All articles from Health and Medicine >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Gefangen in Ruhelosigkeit

Mit ultrakalten Atomen lässt sich ein neuer Materiezustand beobachten, in dem das System nicht ins thermische Gleichgewicht kommt.

Was passiert, wenn man kaltes und heißes Wasser mischt? Nach einer Weile ist das Wasser lauwarm – das System hat ein neues thermisches Gleichgewicht erreicht....

Im Focus: Quantum Matter Stuck in Unrest

Using ultracold atoms trapped in light crystals, scientists from the MPQ, LMU, and the Weizmann Institute observe a novel state of matter that never thermalizes.

What happens if one mixes cold and hot water? After some initial dynamics, one is left with lukewarm water—the system has thermalized to a new thermal...

Im Focus: Superschneller Wellenritt im Kristall: Elektronik auf Zeitskala einzelner Lichtschwingungen möglich

Physikern der Universitäten Regensburg und Marburg ist es gelungen, die von einem starken Lichtfeld getriebene Bewegung von Elektronen in einem Halbleiter in extremer Zeitlupe zu beobachten. Dabei konnten sie ein grundlegend neues Quantenphänomen entschlüsseln. Die Ergebnisse der Wissenschaftler sind jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht worden (DOI: 10.1038/nature14652).

Die rasante Entwicklung in der Elektronik mit Taktraten bis in den Gigahertz-Bereich hat unser Alltagsleben revolutioniert. Sie stellt jedoch auch Forscher...

Im Focus: On the crest of the wave: Electronics on a time scale shorter than a cycle of light

Physicists from Regensburg and Marburg, Germany have succeeded in taking a slow-motion movie of speeding electrons in a solid driven by a strong light wave. In the process, they have unraveled a novel quantum phenomenon, which will be reported in the forthcoming edition of Nature.

The advent of ever faster electronics featuring clock rates up to the multiple-gigahertz range has revolutionized our day-to-day life. Researchers and...

Im Focus: Erster Nachweis von Lithium in einem explodierenden Stern

Erstmals konnte das chemische Element Lithium in der ausgestoßenen Materie einer Nova nachgewiesen werden. Beobachtungen von Nova Centauri 2013 mit Teleskopen des La Silla-Observatoriums der ESO und in der Nähe von Santiago de Chile helfen bei der Aufklärung des Rätsels, warum so viele junge Sterne mehr von diesem Element enthalten als erwartet. Diese Entdeckung liefert ein seit langem fehlendes Teil im Puzzle der chemischen Entwicklungsgeschichte unserer Galaxie und ist ein großer Fortschritt für das Verständnis des Mischungsverhältnisses der chemischen Elemente in den Sternen unserer Milchstraße.

Das leichte chemische Element Lithium ist eines der wenigen Elemente, das nach unserer Modellvorstellung auch beim Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Türme und Maste aus Stahl – Neues aus Forschung und Anwendung

31.07.2015 | Veranstaltungen

Tagung „Brandschutz im Tank- und Gefahrgutlager“ am 16. November 2015 im Essener Haus der Technik stellt praktische Lösungen vor

30.07.2015 | Veranstaltungen

12. BMBF-Forum für Nachhaltigkeit: Green Economy, Energiewende und die Zukunft der Städte

30.07.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wiederaufladbare Batterien machen sich breit

31.07.2015 | Seminare Workshops

Alles zur Kryotechnik: HDT bietet Seminar zum „Kryostatbau“ an

31.07.2015 | Seminare Workshops

Erster Zug von Siemens für Thameslink‑Strecke in UK angekommen

31.07.2015 | Verkehr Logistik