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 Projekt CeGlaFlex: Hauchdünne, bruchsichere und biegsame Keramik und Gläser
24.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Löschbare Tinte für den 3-D-Druck
24.04.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie