Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanotech-Hundenase erschnüffelt Sprengstoff

22.11.2012
Hochempfindlich und praktischer als herkömmliche elektronische Nasen

Forscher an der University of California, Santa Barbara (UCSB) haben einen Detektor entwickelt, das Sprengstoffe und andere Substanzen besonders effizient erschnüffelt.


Konzeptskizze: das Bombenschnüffel-Gerät
Foto: ucsb.edu

Dazu setzt das Gerät Mikrofluidik und eine spezielle Form der Spektroskopie, was große Vorteile bringt. "Es muss nicht wie klassische elektronische Nasen 'trainiert' werden", erklärt UCSB-Chemieprofessor Martin Moskovits gegenüber pressetext. Außerdem ist die Entwicklung extrem empfindlich und kann es als Bombenschnüffler mit dem großen Vorbild Spürhund aufnehmen.

Empfindlich wie der Goldstandard

Spürhunde kommen beispielsweise auf Flughäfen zum Einsatz, um illegale und gefährliche Substanzen wie eben Bomben zu suchen. Das hat einen guten Grund. "Hunde sind immer noch der Goldstandard für Geruchserkennung von Sprengstoffen", erklärt Carl Meinhart, Professor für Maschinenbau an der UCSB. Doch das neue Gerät ist den Forschen zufolge zumindest ebenso empfindlich wie die Hundenase und kann bestimmte Substanzen sogar dann nachweisen, wenn sie in einer Konzentration von einem Teilchen pro Milliarde und sogar noch weniger vorkommen.

In einer aktuellen Arbeit konnten die Forscher beispielsweise zeigen, dass ihr Gerät das wichtigste von TNT-basierten Sprengstoffen abgegebene Aerosol in geringer Konzentration nachweisen kann. Das ist aber nur eine von vielen Substanzen, die mit der Technologie erschnüffelbar sind, und das Prinzip ist vielseitig einsetzbar. "Potenzielle Anwendungen umfassen die Diagnose bestimmter Krankheiten oder das Aufspüren von Rauschgiften, um nur einige zu nennen", so Meinhart.

Biologisches Bauprinzip

Das Bauprinzip des Geräts selbst ist vom Aufbau des Geruchssinns von Hunden inspiriert, wo Schleimhäute die Konzentration von Molekülen aus der Luft steigern. Diese Aufgabe übernimmt ein mikrofluidischer Kanal, der für eine Verdichtung von Substanzen um bis zu sechs Größenordnungen sorgt. Die Moleküle interagieren dann mit Nanopartikeln, sodass die folgende oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie gut messbare Signaturen bekommt. Diese spektralen Signaturen werden mit einer Vergleichsdatenbank im Computer abgeglichen, um die eingefangenen Moleküle und somit leicht etwaige Gefahrenstoffe zu identifizieren.

Eben das ist ein Vorteil gegenüber traditionellen elektronischen Nasen, so Moskovits, die mit gespeicherten Mustern arbeiten. "So ein Gerät muss erst trainiert werden, um ein Muster zu erkennen und mit einem bestimmten Molekül in Verbindung zu bringen, genau wie ein Mensch, der zumindest einmal zuvor eine Rose gerochen haben muss", erklärt der Chemiker. Dementsprechend groß schätzen die Forscher das Potenzial der Entwicklung ein, die über das 2008 gegründete Unternehmen SpectraFluidics http://www.spectrafluidics.com vermarktet wird.

Video-Präsentation zum Gerät: http://vimeo.com/53900492

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.ucsb.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Dresdner Forscher drucken die Welt von Morgen
08.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Forscher ahmen molekulares Gedränge nach

Enzyme verhalten sich im geräumigen Reagenzglas anders als im molekularen Gedränge einer lebenden Zelle. Chemiker der Universität Basel konnten diese engen Bedingungen nun erstmals in künstlichen Vesikeln naturgetreu simulieren. Die Erkenntnisse helfen der Weiterentwicklung von Nanoreaktoren und künstlichen Organellen, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Small».

Enzyme verhalten sich im geräumigen Reagenzglas anders als im molekularen Gedränge einer lebenden Zelle. Chemiker der Universität Basel konnten diese engen...

Im Focus: Researchers Imitate Molecular Crowding in Cells

Enzymes behave differently in a test tube compared with the molecular scrum of a living cell. Chemists from the University of Basel have now been able to simulate these confined natural conditions in artificial vesicles for the first time. As reported in the academic journal Small, the results are offering better insight into the development of nanoreactors and artificial organelles.

Enzymes behave differently in a test tube compared with the molecular scrum of a living cell. Chemists from the University of Basel have now been able to...

Im Focus: Mit Künstlicher Intelligenz das Gehirn verstehen

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas über den Schaltplan des Gehirns bekannt.

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas...

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ – deutschlandweit größte Fachkonferenz 5.-8. März in Würzburg

01.03.2017 | Veranstaltungen

Nebennierentumoren: Radioaktiv markierte Substanzen vermeiden unnötige Operationen

28.02.2017 | Veranstaltungen

350 Onlineforscher_innen treffen sich zur Fachkonferenz General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ – deutschlandweit größte Fachkonferenz 5.-8. März in Würzburg

01.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CeBIT 2017: Automatisiertes Fahren: Sicheres Navigieren im Baustellenbereich

01.03.2017 | CeBIT 2017

Hybrid-Speicher mit Marktpotenzial: Batterie-Produktion goes Industrie 4.0

01.03.2017 | Energie und Elektrotechnik