Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Sprengstoff auf der Spur

01.06.2001


Neuer Chemosensor weist TNT in Grund- und Seewasser nach
Immer noch werden Bomben aus dem Zweiten Weltkrieg gefunden, die damals nicht detoniert sind. Solche Blindgänger sind alles andere als harmlos. Werden sie nicht entschärft, können sie auch heute noch ihre zerstörerische Kraft entfalten. Nicht explodierte Sprengkörper im Boden lassen sich nicht so ohne weiteres orten. Auch der indirekte Nachweis über Sprengstoffspuren im Grundwasser funktioniert nicht, da die meisten heutigen Detektionsmethoden für Explosivstoffe nur für Luft-, nicht aber für Wasserproben taugen.

... mehr zu:
»Elektronenwolke »Sensor »Sprengstoff »TNT

Forscher um William C. Trogler und Michael J. Sailor von der University of California in San Diego haben nun einen Sensor entwickelt, mit dem sich Spuren von Trinitrotoluol (TNT) und Pikrinsäure, zwei der bedeutendsten Explosivstoffe, auch in Wasser finden lassen. Der Sensor besteht aus einem dünnen Film eines so genannten Polysilols und leuchtet, wenn er mit UV-Licht angestrahlt wird. Wenn TNT-Moleküle auf den Film gelangen, erlischt das Leuchten.
Wie funktioniert das? Polysilol ist ein langes spiralig gewundenes Molekülband, dessen "Rückgrat" aus Siliciumatomen Ankerpunkt für eine komplexe Anordnung von Kohlenstoffringen ist. Durch den speziellen Aufbau bildet sich eine Elektronenwolke, die praktisch über die gesamte Länge des Bandes verteilt ist. Durch UV-Licht werden die Elektronen in einen höheren Energiezustand gebracht. Beim Zurückfallen in den Grundzustand geben sie wieder Licht ab - im sichtbaren Bereich. Kommen die Bänder mit nitrogruppenreichen aromatischen Verbindungen, wie z.B. TNT oder Pikrinsäure, in Kontakt, treten intensive Wechselwirkungen zwischen der Elektronenwolke und den Elektronen dieser Sprengstoffe auf. Die angeregte Elektronenwolke gibt ihre Energie nun nicht mehr als sichtbares Licht wieder ab, sondern überträgt sie auf das Sprengstoff-Teilchen.
Der Sensor funktioniert in Luft, in Wasser, in organischen Lösungsmitteln, und selbst die Mikroorganismen aus Meereswasser können ihm nichts anhaben. In Luft liegt die Nachweisgrenze für TNT bei 4 ppb (parts per billion), in Seewasser immerhin noch bei 50 ppb. Zur Verdeutlichung: 1 ppb entspricht einem Stückchen Würfelzucker in einem Tankschiff.

Mit der Messmethode sollten sich außer nicht detonierten Geschossen im Boden auch Seeminen lokalisieren lassen. Boden und Grundwasser im Umkreis ehemaliger Militärbasen und Munitionsfabriken, die mit dem giftigen TNT verseucht sind, könnten identifiziert werden. Vielleicht gibt es auch Interesse seitens der Kriminalistik: Ein Handschuh, der mit TNT in Berührung gekommen war, ließ sich auch nach Abwischen ganz klar von seinem "unschuldigen" Gegenstück unterscheiden.

Kontakt:
Prof. W.C. Trogler
Prof. M.J. Sailor
Department of Chemistry and Biochemistry
University of California at San Diego
9500 Gilman Drive
La Jolla
CA 92093-0358
USA
Fax: (+1) 858-534-5383
E-mail: wct@chem.ucsd.edu
msailor@ucsd.edu

Quelle: Angewandte Chemie 2001, 113 (11), 2162 - 2163
Hrsg.: Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)

Dr. Kurt Begitt | idw

Weitere Berichte zu: Elektronenwolke Sensor Sprengstoff TNT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Die Reise der Pollen
21.08.2019 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Biomarker verraten Gesundheit im Alter
21.08.2019 | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

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: Quantencomputer sollen tragbar werden

Infineon Austria forscht gemeinsam mit der Universität Innsbruck, der ETH Zürich und Interactive Fully Electrical Vehicles SRL an konkreten Fragestellungen zum kommerziellen Einsatz von Quantencomputern. Mit neuen Innovationen im Design und in der Fertigung wollen die Partner aus Hochschulen und Industrie leistbare Bauelemente für Quantencomputer entwickeln.

Ionenfallen haben sich als sehr erfolgreiche Technologie für die Kontrolle und Manipulation von Quantenteilchen erwiesen. Sie bilden heute das Herzstück der...

Im Focus: Quantum computers to become portable

Together with the University of Innsbruck, the ETH Zurich and Interactive Fully Electrical Vehicles SRL, Infineon Austria is researching specific questions on the commercial use of quantum computers. With new innovations in design and manufacturing, the partners from universities and industry want to develop affordable components for quantum computers.

Ion traps have proven to be a very successful technology for the control and manipulation of quantum particles. Today, they form the heart of the first...

Im Focus: Towards an 'orrery' for quantum gauge theory

Experimental progress towards engineering quantized gauge fields coupled to ultracold matter promises a versatile platform to tackle problems ranging from condensed-matter to high-energy physics

The interaction between fields and matter is a recurring theme throughout physics. Classical cases such as the trajectories of one celestial body moving in the...

Im Focus: "Qutrit": Komplexe Quantenteleportation erstmals gelungen

Wissenschaftlern der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien ist es gemeinsam mit chinesischen Forschern erstmals gelungen, dreidimensionale Quantenzustände zu übertragen. Höherdimensionale Teleportation könnte eine wichtige Rolle in künftigen Quantencomputern spielen.

Was bislang nur eine theoretische Möglichkeit war, haben Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Universität Wien nun erstmals...

Im Focus: Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle. Er hat das Zeug, höchst effizient sogenannte Terahertz-Wellen zu erzeugen, die sich zum Durchleuchten von Materialen und für die künftige Datenübertragung nutzen ließen. Bislang jedoch scheiterten nahezu alle Versuche, einen solchen Laser in die Tat umzusetzen. Auf dem Weg dorthin ist einem internationalen Forscherteam nun ein wichtiger Schritt gelungen: Im Fachmagazin Nature Photonics stellen sie ein Material vor, das Terahertz-Wellen durch das simple Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt. Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) waren maßgeblich an den Arbeiten beteiligt.

Ebenso wie Licht zählen Terahertz-Wellen zur elektromagnetischen Strahlung. Ihre Frequenzen liegen zwischen denen von Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sowohl...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wie smarte Produkte Unternehmen herausfordern

20.08.2019 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 4. Air Cargo Conference in Frankfurt am Main

20.08.2019 | Veranstaltungen

Gedanken rasen zum Erfolg: CYBATHLON BCI Series 2019

16.08.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Sternenstaub im antarktischen Schnee liefert Hinweise auf die Umgebung des Sonnensystems

21.08.2019 | Physik Astronomie

Die Reise der Pollen

21.08.2019 | Biowissenschaften Chemie

Quantencomputer sollen tragbar werden

21.08.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics