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 Sinneswahrnehmung ist keine Einbahnstraße
17.10.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Neuer ALS-Bluttest: Hilfe bei der Differenzialdiagnose und Hinweise auf Krankheitsverlauf
17.10.2018 | Universität Ulm

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: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Medizin

16.10.2018 | Veranstaltungen

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

Sinneswahrnehmung ist keine Einbahnstraße

17.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Space Farming dank Pflanzenhormon Strigolacton

17.10.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

Oberflächen mit flexiblen und handlichen Plasmaquellen aktivieren

17.10.2018 | Physik Astronomie

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