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Selbst-Zusammengebaute Nanoparticle-Reihen für Gefährlichen Chemischen Befund

Published on November 21, 2012 at 2:37 AM

Wissenschaftler am Britischen College London haben eine Anlage entwickelt, um Spurnmengen Chemikalien wie Schadstoffe, Sprengstoffe oder illegale Drogen schnell zu entdecken.

Wissenschaftler am Britischen College London haben eine Anlage entwickelt, um Spurnmengen Chemikalien wie Schadstoffe, Sprengstoffe oder illegale Drogen schnell zu entdecken. Die neue Anlage kann ein Molekül des einzigen Ziels von 10.000 Trillion Wassermolekülen innerhalb der Millisekunden auswählen, indem sie es auf einem selbst-Zusammenbauen einlagig von den Gold-nanoparticles (die Grafik dargestellt) einschließt. (Kredit: Britisches College London)

Die neue Anlage kann ein Molekül des einzigen Ziels von 10 000 Trillion Wassermolekülen innerhalb der Millisekunden auswählen, indem sie es auf einem selbst-Zusammenbauen einlagig von den Gold-nanoparticles einschließt.

Das Team von Wissenschaftlern, alle von der Abteilung von Chemie an Britischem, sagen, dass diese Technologie die Methode öffnet, Einheiten zu entwickeln, die kompakt sind, wiederverwendbar und einfach zusammenzubauen, und eine Reichweite des Gebrauches einschließlich das Entdecken von illegalen Drogen, von Sprengstoffen, von Schadstoffen in den Flüssen oder von Nervengasen haben, die könnte in die Luft freigegeben werden. Ergebnisse der Forschung werden diese Woche in den Natur-Materialien veröffentlicht.

In einem möglichen Gebrauch könnte solch eine Einheit kleine Spuren von Sprengstoffen oder andere illegale Substanzen entdecken, die von den Verbrechern auf die Oberflächen zurückgelassen wurden, die sie sich berühren. Die Fortschritte, die von diesem Team gemacht wurden, würden Gesetzesauthoritäten helfen, solche Aktivitäten zu kennzeichnen und zu beschäftigen, die illegale Substanzen mit einbeziehen.

Forschungsmitverfasser, Michael Cecchini, sagte: „Unsere Anlage konnte ein Schlüsselproblem der zuverlässigen und tragbaren chemischen Prüfung für Gebrauch in der Außenwelt lösen. Sie ist sehr empfindlich und könnte gut verwendet werden, um nach kleinen Mengen eines spezifischen Moleküls sogar in besetztem, öffentliche Bereiche sehr zu suchen.“

Die Zielmoleküle werden durch einen gerufenen Effekt Zerstreuen SurfaceEnhanced Raman (SERS) der Leuchte gekennzeichnet. Diese Technik, die herum seit den späten siebziger Jahren gewesen ist, Arbeiten, weil jedes Molekül Leuchte auf eine eindeutige Art streut. Vorhergehende Forschung hat gezeigt, dass das Signal durch ansteckende Moleküle auf eine bestimmte Art auf einer Schicht Metall-nanoparticles verstärkt werden kann. Jedoch sind diese Blätter komplex herzustellen.

Die Wissenschaftler überwanden dieses Problem, indem sie Schnittstellen von zwei Flüssigkeiten beschäftigten, die, nicht wie Wasser und Schmieröl oder Wasser- und Luftschnittstelle mischen. Indem sie die elektrische Ladung der Gold-nanoparticles und die Zusammensetzung der Lösung manipulierten, waren sie in der Lage, eine Situation, in der die Partikel sich oben an der Schnittstelle zwischen den zwei nicht-mischbaren Flüssigkeiten zeichnen, oder zwischen einer Flüssigkeit und der Luft zu erstellen.

„Der Trick zum Erzielen der dieser Empfindlichkeit der Anlage zu den Zielmolekülen war, wenn er die Bedingungen fand, an denen nanoparticles an der Schnittstelle in nahen Abständen miteinander vereinbaren würden, ohne zusammen zu fixieren“, kommentiert einem anderen Mitverfasser Jack Paget.

Wenn die nanoparticles gestört werden, ordnen sich sie spontan zurück auf die korrekte Art herstellen die Einheit robuster an, als die steif angeordnete Partikel machten. Forschungsmitverfasser, Vladimir Turek, sagte: „Die Anlage zeigt wirkliches Versprechen für Detektoren für Gebrauch in den rauen Umwelt- und Verteidigungsanwendungen im Freien, da die Flüssigkeiten und die nanoparticles leicht ausgetauscht werden können, um die Einheit zu regenerieren.“

Quelle: http://www.imperial.ac.uk

Last Update: 21. November 2012 03:26

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