วัตถุระเบิดพลาสติกตรวจจับได้ยากเนื่องจากผู้ผลิตระเบิดสามารถปั้นให้เป็นวัตถุที่มองไม่เห็นหรือไม่เด่น พิจารณาระเบิดรองเท้า เทคโนโลยีตรวจจับวัตถุระเบิดที่มีอยู่มีขนาดใหญ่และมีราคาแพง อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ นักวิจัยได้ประดิษฐ์เซ็นเซอร์ราคาถูกที่สามารถตรวจจับกลิ่นที่เบาที่สุดของวัสดุเหล่านี้ในอากาศและตรวจจับได้ในเวลาไม่กี่วินาทีคะแนนสะสม. เมื่อสารประกอบที่ระเบิดจับกับคานยื่นรูปตัววี โครงสร้างระดับจุลภาคซึ่งมีความกว้างประมาณเส้นผม จะโค้งงอและส่งสัญญาณ
ธันดัท
หัวใจของอุปกรณ์คือคานยื่นซิลิคอนรูปตัววี ยาว 180 ไมโครเมตร กว้าง 25 ไมโครเมตร นักวิจัยใช้ไมโคร แคนไทล์เวอร์ดังกล่าวแล้วในการตรวจจับปริมาณโมเลกุลทางชีวภาพ เช่น DNA และโปรตีน (SN: 13/10/01, p. 237: มีให้สำหรับสมาชิกที่ การตรวจจับความเสี่ยงมะเร็งด้วยชิป ในโครงการใหม่นี้ นักวิจัยได้ปรับเทคโนโลยีเพื่อตรวจจับสารเคมี 2 ชนิดที่มักพบในวัตถุระเบิดพลาสติก ได้แก่ เพนตะอีริทริทอล เตตระไนเตรต (PETN) และเฮกซาไฮโดร-1,3,5-ไตรอะซีน (RDX)
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
ทีมงานที่นำโดย Thomas Thundat จาก Oak Ridge (Tenn.) National Laboratory ได้เคลือบพื้นผิวด้านบนของคานเท้าแขนด้วยชั้นทอง จากนั้นนักวิจัยได้เพิ่มชั้นกรดที่มีความหนาหนึ่งอะตอมซึ่งโดยปกติจะจับกับทั้ง PETN และ RDX Lal Pinnaduwage สมาชิกทีม Oak Ridge กล่าวว่า เมื่อกระแสอากาศที่มีปริมาณของวัตถุระเบิดไหลผ่านเหนือคานยึด โมเลกุลของ PETN และ RDX
จะติดอยู่กับพื้นผิวที่เคลือบของคานยื่น ทำให้คานโค้งงอ “เหมือนกระดานดำน้ำ”
“แต่ [การงอ] ไม่ใช่เพราะน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น” เขาอธิบาย เมื่อโมเลกุลจับกับกรด พวกมันจะทำให้พื้นผิวที่เคลือบของคานยื่นยืดเมื่อเทียบกับพื้นผิวที่ไม่ได้เคลือบ สิ่งนี้ทำให้โครงสร้างโค้ง ในงาน Oak Ridge เลเซอร์ชี้ไปที่ปลายคานหามเพื่อตรวจจับระดับการดัด ยิ่งมีวัตถุระเบิดมากเท่าไหร่ ความโค้งก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
Pinnaduwage กล่าวว่า เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ ในการตรวจจับวัตถุระเบิดพลาสติก “ของเรามีความไวมากกว่าพันเท่า” ในการทดลองล่าสุด เซ็นเซอร์ Oak Ridge สามารถตรวจจับ PETN ได้เพียง 14 ส่วนต่อล้านล้านใน 20 วินาที และประมาณ 30 ส่วนต่อล้านล้านของ RDX ใน 25 วินาที โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปกรณ์เปิดเผยสารประกอบเหล่านี้เมื่อเครื่องกำเนิดกระแสลมส่งสารเพียงไม่กี่เฟมโตแกรม – 10 –15กรัม – ตามที่อธิบายไว้ในจดหมายฟิสิกส์ประยุกต์ฉบับ วัน ที่ 18 ส.ค.
วิศวกรเครื่องกล Arun Majumdar จาก University of California, Berkeley กล่าวว่า “นี่เป็นผลงานที่ยอดเยี่ยมและตรงประเด็นมาก” เขาตั้งข้อสังเกตว่าเซ็นเซอร์ที่มีความเร็วและความไวสูงจะเป็นส่วนเสริมที่น่ายินดีที่จุดตรวจรักษาความปลอดภัยในสนามบิน จุดผ่านแดน และท่าเรือ เนื่องจากคานยื่นแบบซิลิคอนแต่ละอันมีราคาประมาณ 1 ดอลลาร์ และอุปกรณ์ทั้งหมดมีขนาดเท่ากล่องรองเท้า การใช้เทคโนโลยีจึงค่อนข้างง่าย
“นี่เป็นผลงานที่ยอดเยี่ยมจริงๆ” สก็อตต์ มานาลิส นักฟิสิกส์ประยุกต์แห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์กล่าวเสริม เขากล่าวว่าขั้นตอนสำคัญต่อไปคือการแสดงให้เห็นว่าคานยื่นสามารถแยกแยะระหว่างวัตถุระเบิดที่เป็นพลาสติกกับสารเคมีอื่นๆ ในอากาศได้ดีเพียงใด
นักวิจัยสามารถสร้างอาร์เรย์ของคานยึดได้หลายพันตัวแล้ว ด้วยการเคลือบที่แตกต่างกันในแต่ละคาน อุปกรณ์ที่มีอาร์เรย์อาจตรวจจับได้พร้อมกัน ไม่เพียงแค่วัตถุระเบิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารเคมีและสารชีวภาพต่างๆ อีกด้วย
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เซ็กซี่บาคาร่า ไฮโลออนไลน์
