矽線嗅探炸彈

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圖片來源:UCSD

研究人員表示,矽聚合物奈米線可以廉價有效地檢測水和空氣中痕量的TNT和苦味酸。因此,這些微小的導線可用於幫助定位恐怖分子炸彈和地雷中的爆炸物。

奈米線比人類頭髮細近2000倍,由一長串矽原子組成,周圍環繞著有機分子。這種導線通常導電並在紫外光下發光。但是,透過調整聚合物,加州大學聖地亞哥分校的化學家們使其在接觸TNT或苦味酸時停止導電和發光。“這種聚合物的主要優點是它在空氣和水中都很穩定,並且對爆炸物殘留物極其敏感,”團隊成員威廉·特羅格勒說。“透過相對粗糙的工程,我們能夠檢測到空氣中十億分之一的TNT,以及海水中約五十億分之一的TNT。”


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為了演示這項技術,研究人員將0.1克TNT放在乳膠手套上。然後,他們擦拭手套,並在含有發光聚合物的紙上印上手印。旁邊放了一個沒有TNT的類似手印作為對照。TNT手印顯示為深色輪廓,而無TNT手印則沒有明顯的效果(見圖)。 “TNT關閉了聚合物的綠色發光,或者用化學術語來說,淬滅了激發態,”特羅格勒解釋說。

雖然這可能是一個方便的機場安檢應用,例如,研究人員也看到了其他應用。“這些聚合物或奈米線可以溶解在溶劑中,並像噴漆房屋一樣噴塗在表面上,”邁克爾·塞勒指出。當噴灑在過濾器上時,它們可以檢測空氣或水中的TNT。“世界各地過去的戰爭遺留了數百萬未爆炸的地雷,”塞勒評論道。“人們非常希望出於人道主義目的清除它們。”

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