Światło wykryje materiały wybuchowe i kokainę nie gorzej od psiego nosa

Światło wykryje materiały wybuchowe i kokainę nie gorzej od psiego nosa

Dwaj profesorowie, Juan G. Santiago ze Stanford University oraz Carl Meinhart z University of California-Santa Barbara opracowali nowy rodzaj sensora do wykrywania: materiałów wybuchowych, kokainy, czy toksyn. Detektor ten bazuje na zjawisku spektroskopii wykorzystującej precyzyjne kontrolowanie mikroskopijnych strumieni wody płynących przez szklane, cieńsze od ludzkiego włosa rurki.

Ten rodzaj spektroskopii umożliwia identyfikację nieznanej substancji poprzez rozpuszczenie jej w wodzie, a następnie przepuszczenie jej strumienia przez szklane rurki, gdzie jest on oświetlany przez światło lasera. Cząsteczki tajemniczej substancji odpowiadają rozpraszając fotony, których charakterystyczna częstotliwość pozwala zidentyfikować badaną substancję.

Zastąpienie szklanych rurek, otwartymi kanalikami umożliwiło przeistoczenie instrumentu laboratoryjnego w użyteczny detektor. „Identyfikacja konkretnej substancji zajmuje zaledwie dwie, trzy sekundy, znacznie krócej niekonkurencyjne urządzenia.” – powiedział Juan Santiago.

U podstaw tej technologii leży powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana (SERS). Termin ‘wzmocniona’ wywodzi się z cząsteczek złota lub srebra wysianych w wodzie. Cząsteczki badanej substancji łączą się z cząsteczkami złota i srebra, co czyni je łatwiejszymi do wykrycia. „To jest ogromne wzmocnienie,” – przyznał Santiago. W efekcie cząsteczki mogą być nawet trylion razy łatwiejsze do wykrycia.

Carl Meinhart przewiduje, że w przeciągu pięciu lat uda się zmniejszyć urządzenie do rozmiaru dwóch, trzech centymetrów.

„Gdybyś miał kokainę leżącą na stole, moglibyśmy zapewne wykryć jej opary, co jest jak dotąd niespotykane,” – dodał Meinhart „To taki optyczny nos. Wykorzystuje my światło, by wywąchać rzeczy, które dotąd był w stanie wywąchać jedynie pies.”

(lk)