图片来源:UCSD |
研究人员表示,硅聚合物纳米线可以廉价有效地检测水和空气中痕量的TNT和苦味酸。因此,这些微小的导线可用于帮助定位恐怖分子炸弹和地雷中的爆炸物。
纳米线比人类头发细近2000倍,由一长串硅原子组成,周围环绕着有机分子。这种导线通常导电并在紫外光下发光。但是,通过调整聚合物,加州大学圣地亚哥分校的化学家们使其在接触TNT或苦味酸时停止导电和发光。“这种聚合物的主要优点是它在空气和水中都很稳定,并且对爆炸物残留物极其敏感,”团队成员威廉·特罗格勒说。“通过相对粗糙的工程,我们能够检测到空气中十亿分之一的TNT,以及海水中约五十亿分之一的TNT。”
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为了演示这项技术,研究人员将0.1克TNT放在乳胶手套上。然后,他们擦拭手套,并在含有发光聚合物的纸上印上手印。旁边放了一个没有TNT的类似手印作为对照。TNT手印显示为深色轮廓,而无TNT手印则没有明显的效果(见图)。 “TNT关闭了聚合物的绿色发光,或者用化学术语来说,淬灭了激发态,”特罗格勒解释说。
虽然这可能是一个方便的机场安检应用,例如,研究人员也看到了其他应用。“这些聚合物或纳米线可以溶解在溶剂中,并像喷漆房屋一样喷涂在表面上,”迈克尔·塞勒指出。当喷洒在过滤器上时,它们可以检测空气或水中的TNT。“世界各地过去的战争遗留了数百万未爆炸的地雷,”塞勒评论道。“人们非常希望出于人道主义目的清除它们。”