ساخت نانوحسگر حاوی ذرات فلورسانس برای شناسایی مواد منفجره

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، محققان سنگاپوری به دنبال شریک صنعتی برای تجاری‌سازی این فناوری هستند.

محققان مؤسسه آاستار در سنگاپور موفق به ساخت پلیمری شدند که قادر است مقدار بسیار کم از مواد منفجره را شناسایی کند.

این پلیمر نانوذره‌ای دارای تابش فلورسانس بوده و روی یک ورق مسی پوشش داده شده‌است. زمانی‌که در محیط مواد منفجره باشد، این پلیمر می‌تواند با عملکرد بسیار بالا، وجود این مواد را شناسایی کند.

روش‌های مختلفی برای شناسایی مواد منفجره نظیر تری‌نیتروتولوئن (TNT) وجود دارد، اما تمامی آن‌ها نیازمند ابزارهای بزرگ و تجهیزات آزمایشگاهی نظیر شناساگرهای فرابنفش و طیف‌سنج جرمی هستند.

جیانوی زو از محققان این پروژه می‌گوید: «ما به دنبال ابزاری قابل حمل بودیم که خیلی ساده، سریع و ارزان و با حساسیت بسیار بالا قادر به شناسایی مواد منفجره باشد.»

نمونه‌های پلیمر فلورسانسی که قبلاً برای شناسایی مواد منفجره ساخته شده بود، قابلیت استفاده عملی ندارد که دلیل این امر، مشکلات فنی نظیر تجمع ذرات فلورسانس است. همچنین ساخت چنین حسگرهایی بسیار پرهزینه است.

این گروه تحقیقاتی پلیمری ساختند که در حالت جامد نشر نور آن کاهش نمی‌یابد. این گروه پیش از این اقدام به ساخت فیلم متخلخلی کرده بودند که دارای ساختار کوپلیمر بوده و نسبت به ترکیبات بخار نیروژن‌دار پاسخ شدیدی می‌دهد. البته این ساختار به دلیل انتقال الکترون میان پلیمر و نمونه مورد نظر، به سرعت تابش آن کم می‌شد.

اما در این حسگر کاغذی، نانوذرات پلیمری روی سطح جذب شده و نسبت به ترکیبات نیروژن‌دار حساسیت زیادی دارد. نتایج آزمایش‌های محققان نشان می‌دهد که این حسگر می‌تواند TNT را با غلظت ۵ ppm شناسایی کند.

این فناوری می‌تواند در فرودگاه‌ها، بنادر و بخش‌های کنترل مرزی برای شناسایی مواد منفجره مورد استفاده قرار گیرد تا هر کالایی نظیر لباس، ساک یا جعبه‌هایی که به مواد منفجره آغشته باشد، شناسایی شوند.

این گروه تحقیقاتی بعد از کسب نتایج مثبت آزمایشگاهی به دنبال یک همکار صنعتی هستند تا بتوانند فناوری جدید خود را تجاری‌سازی کنند.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان . Poly (triphenyl ethene) and poly(tetraphenyl ethene): synthesis, aggregation-induced emission property and application as paper sensors for effective nitro-compounds detection در نشریه Polym. Chem منتشر شده‌است.