In Canada is een ‘nanomechanische’ infraroodsensor ontwikkeld die TNT en aanverwante explosieven detecteert op ppt-niveau. En wel zonder dat je het systeem selectief gevoelig voor één van die moleculen hoeft te maken, zo valt te lezen in de Nature-uitgave Scientific Reports.

De sensor is gebaseerd op de bestaande PCDS-techniek, wat staat voor fotothermische cantileverdeflectie-spectroscopie. Het idee daarbij is dat je je moleculen laat adsorberen aan een minuscuul bimetaalstrookje (de cantilever). Vervolgens laat je er een infraroodbundel op schijnen. Komt de golflengte overeen met een absorptiepiek van een van de aanwezige moleculen, dan warmt dat molecuul op en laat het bimetaal kromtrekken. Die kromming als functie van de golflengte is het IR-spectrum dat je wilde hebben.

Aan de University of Alberta hebben Thomas Thundat en collega’s nu de gevoeligheid van deze methode met eenordegrootte verhoogd door een alternatieve IR-bron te gebruiken. Om precies te zijn een kwantumcascadelaser.

In principe zou het moeten werken met alle organische stoffen. Thundat heeft het uitgetest met drie explosieve nitroverbindingen: trinitrotolueen (TNT), cyclotrimethyleentrinitramine (RDX) en pentaerythritoltetranitraat (PETN). Die keuze zal wel zijn gemotiveerd door de wetenschap dat er voor het detecteren van spoortjes explosieven een duidelijke markt is.

Inderdaad bleek de sensor zelfs mengsels van de drie genoemde stoffen als zodanig te kunnen herkennen. Bij mengverhoudingen van rond de 1 op 30 ging het nog goed.

Als hij het met mengsels van explosieven en totaal andere organische stoffen net zo goed doet (en er is geen reden om daar aan te twijfelen) zou je er bij veiligheidschecks op vliegvelden inderdaad wat aan kunnen hebben.

bron: University of Alberta