Dämpfe geben Hinweis auf Sprengstoffe

Eine Alternative zu bisher üblichen Geräten zum Nachweis von Sprengstoff stellt die Entwicklung von Physikern aus den USA und Dänemark dar. Sie entdeckten eine leicht reagierende Form, wie explosive Stoffe durch ihre Dämpfe entdeckt werden können.

„Bestimmte Arten von Sprengstoffen haben einzigartige thermische Eigenschaften, die ihre Identifikation auch in Anwesenheit anderer Dämpfe erlauben“, sagt Forschungsleiter Thomas Thundat vom Oak Ridge National Laboratory.

Thundats Team entwickelte gemeinsam mit der Technischen Universität Dänemark ein System, das zwischen explosiven und nicht-explosiven Chemikalien sowie zwischen unterschiedlichen Sprengstoffen wie TNT, PETN und RDX unterscheiden kann. Derzeit wird ein Prototyp für Feldversuche erstellt, berichtet die Fachzeitschrift Review of Scientific Instruments.

Die bisher im Umlauf befindlichen Detektoren – sogenannte Ionenmobilitäts-Spektrometer – ionisieren geringe Mengen von Substanzen und messen, wie schnell sie sich durch ein elektrisches Feld bewegen. Diese Methode ist zwar schnell, empfindlich und verlässlich, hat jedoch den Nachteil, dass das dafür notwendige Gerät sehr teuer und sperrig ist. Die Suche nach Alternativen konzentriert sich bisher auf mikromechanische Anlagen, bei denen Sensoren kleinste Proben entnehmen, die man mit chemischen Dämpfen überlagert. Finden die richtigen Chemikalien die Oberfläche der Sensoren, lösen sie kleine mechanische Bewegungen aus, deren elektronische Signale messbar sind. Diese Geräte sind billig und reagieren sehr sensibel auf Sprengstoffe, können jedoch oft nicht zwischen ähnlichen gefährlichen oder ungefährlichen Chemikalien unterscheiden. Somit können etwa Spuren von TNT erfasst werden, während jedoch die Unterscheidung von Benzin kaum gelingt.

Die neue Nachweismethode beruht hingegen auf Sensoren, die sich die unterschiedlichen thermischen Charakteristika von chemischen Dämpfen zunutze machen. Sie verwendeten Träger, die durch Stromdurchfluss für Sekundenbruchteile erhitzt werden können. Erlaubt man den Lufteinlass zu den Sensorteilen, stellen diese fest, ob die Dämpfe explosiv sind oder nicht. In bisherigen Experimenten gelang der Nachweis bereits bei Substanzentnahmen von weniger als einem Milliardstel Gramm. Derzeit wird an der Ansprechbarkeit experimentiert, um einen Prototyp zu erzeugen, der noch in diesem Jahr im Feldversuch getestet werden soll.