Een nieuwe test voor het gelijktijdig detecteren van meerdere explosieven is ontwikkeld door UCL-wetenschappers. De proof-of-concept-sensor is ontworpen om snel vijf veelgebruikte explosieven in oplossing te identificeren en te kwantificeren om giftige verontreinigingen in afvalwater op te sporen en de veiligheid van openbare ruimtes te verbeteren.

Hoofd onderzoeker, Dr. William Peveler (UCL Chemie), zei:"Dit is de eerste keer dat meerdere explosieven zijn gedetecteerd met een enkele sensor, het aantonen van proof-of-concept voor deze aanpak. Onze sensor verandert binnen 10 seconden van kleur om informatie te geven over hoeveel en welke explosieven er in een monster aanwezig zijn. Na verdere ontwikkeling, we hopen dat het zal worden gebruikt om snel de aard van bedreigingen te analyseren en op maat gemaakte reacties te informeren."

De studie, vandaag gepubliceerd in ACS Nano en gefinancierd door de Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), een fluorescerende sensor gebruikt om DNT te detecteren en te onderscheiden, TNT, tetryl, RDX en PETN door het lezen van unieke kleurverandering 'vingerafdrukken' voor elke verbinding.

Dr Peveler, toegevoegd:"We hebben explosieven geanalyseerd die vaak worden gebruikt voor industriële en militaire doeleinden om een ​​nuttig instrument te creëren voor milieu- en veiligheidsmonitoring. DNT is een afbraakproduct van landmijnen, en RDX en PETN zijn de afgelopen jaren gebruikt in terreurplots, omdat ze moeilijk te detecteren zijn met speurhonden. Onze test kan deze verbindingen snel identificeren, dus we zien dat het een verscheidenheid aan toepassingen heeft, van het controleren van het afvalwater van munitiefabrieken en militaire reeksen tot het vinden van bewijs van illegale activiteiten."

De sensor is gemaakt van kwantumdots, die kleine lichtemitterende deeltjes of nanomaterialen zijn, waaraan explosieve targeting-receptoren zijn bevestigd. Terwijl elk explosief zich bindt aan de kwantumstip, het dooft het licht dat in een andere mate wordt uitgestraald. De verschillende kleurveranderingen worden onder verschillende omstandigheden computationeel geanalyseerd om voor elke verbinding een unieke vingerafdruk te geven. waardoor meerdere explosieven kunnen worden gedetecteerd met een enkele test.

senior auteur, Professor Ivan Parkin (UCL Chemie), zei:"Onze sensor is een belangrijke stap voorwaarts voor de detectie van meerdere explosieven. De huidige methoden kunnen arbeidsintensief zijn en dure apparatuur vereisen, maar onze test is ontworpen om goedkoop te zijn, snel en gebruik een veel kleiner monstervolume dan voorheen mogelijk was. Hoewel al deze factoren belangrijk zijn, snelheid en nauwkeurigheid zijn cruciaal bij het identificeren van explosieve verbindingen."

Het team is van plan om het van het laboratorium naar het veld te brengen door het blind te testen met verontreinigde afvalwatermonsters. Ze hopen ook de gevoeligheid van de test te verbeteren door de oppervlakken van de kwantumstippen op maat te maken. Momenteel, de limiet is minder dan één deel per miljoen, wat het team hoopt te verhogen tot het deel per miljard-bereik.