Ingenieurs van de Universiteit van Utah hebben een nieuw type koolstofnanobuismateriaal ontwikkeld voor handsensoren dat sneller en beter explosieven kan opsporen. dodelijke gassen en illegale drugs.

Een koolstofnanobuis is een cilindrisch materiaal dat een zeshoekige of zeszijdige reeks koolstofatomen is die in een buis zijn opgerold. Koolstofnanobuisjes staan ​​bekend om hun sterkte en hoge elektrische geleidbaarheid en worden gebruikt in producten van honkbalknuppels en andere sportuitrusting tot lithium-ionbatterijen en touchscreen-computerschermen.

dampen, een spin-off bedrijf van een universiteit, plannen om tegen het einde van het jaar een prototype handsensor te bouwen en begin volgend jaar de eerste commerciële scanners te produceren, zegt mede-oprichter Ling Zang, een professor in materiaalkunde en engineering en senior auteur van een studie van de technologie die op 4 november online in het tijdschrift is gepubliceerd Geavanceerde materialen .

Het nieuwe soort nanobuisjes zou ook kunnen leiden tot flexibele zonnepanelen die kunnen worden opgerold en opgeslagen of zelfs "geverfd" op kleding zoals een jas, hij voegt toe.

Zang en zijn team hebben een manier gevonden om bundels koolstofnanobuisjes te breken met een polymeer en vervolgens een microscopisch kleine hoeveelheid op elektroden aan te brengen in een prototype handheld scanner die giftige gassen zoals sarin of chloor kan detecteren, of explosieven zoals TNT.

Wanneer de sensor moleculen van een explosief detecteert, dodelijk gas of drugs zoals methamfetamine, ze veranderen de elektrische stroom door de nanobuismaterialen, signalering van de aanwezigheid van een van die stoffen, zegt Zang.

"Je kunt spanning tussen de elektroden zetten en de stroom door de nanobuis volgen, " zegt Zang, een professor met USTAR, het Utah Science Technology and Research-initiatief voor economische ontwikkeling. "Als je explosieven of giftige chemicaliën hebt opgevangen door de nanobuis, je zult een toename of afname van de stroom zien."

Door het oppervlak van de nanobuisjes te modificeren met een polymeer, het materiaal kan worden afgestemd om meer dan een dozijn explosieven te detecteren, inclusief zelfgemaakte bommen, en ongeveer twintig verschillende giftige gassen, zegt Zang. De technologie kan ook worden toegepast op bestaande detectoren of luchthavenscanners die worden gebruikt om explosieven of chemische dreigingen te detecteren.

Zang zegt dat scanners met de nieuwe technologie "door het leger kunnen worden gebruikt, politie, first responders en de particuliere sector gericht op de openbare veiligheid."

In tegenstelling tot de huidige detectoren, die de spectra van geïoniseerde moleculen van explosieven en chemicaliën analyseren, de Utah carbon-nanotube-technologie heeft vier voordelen: