آشکارسازی سریع مواد منفجره با بینی الکترونیکی

پروفسور یاشان یان از UCR، یکی از اعضای گروهی است که با گردآوری متخصصانی با تخصص‌های متنوع به دنبال ساخت یک «بینی الکترونیکی» هستند. این ابزار یک حسگر فوق‌حساس است که برای آشکارسازی سریعِ مقادیر کمِ مواد منفجره در نواحی امنیتی پرخطر و پررفت‌وآمد(همانند فرودگاه‌ها) به‌‌کار گرفته می‌شود.

پروفسور یاشان یان از UCR، یکی از اعضای گروهی است که با گردآوری متخصصانی با
تخصص‌های متنوع به دنبال ساخت یک «بینی الکترونیکی» هستند. این ابزار یک حسگر
فوق‌حساس است که برای آشکارسازی سریعِ مقادیر کمِ مواد منفجره در نواحی امنیتی
پرخطر و پررفت‌وآمد(همانند فرودگاه‌ها) به‌‌کار گرفته می‌شود.

هم‌اکنون بسیاری از مواد منفجره با استفاده از سگ‌ها و سایر حیواناتی ـ که قدرت
بویایی بالایی دارند ـ کشف می‌شوند. ساخت یک ابزار دستی کارامد که قادر به چنین
کاری باشد همواره یکی از چالش‌های بزرگ مهندسان بوده‌است، زیرا بخارهای فرار
مواد منفجره در فضاهای باز غلظت‌های پایینی دارند(چند سهم در یک میلیارد و یا
حتی چند سهم در یک تریلیارد).

یان در زمینه استفاده از نانومواد برای پیشبرد فناوری‌های سودمند برای نیازهای
دفاعی و انرژی‌های جایگزین، تحقیق می‌کند. هم‌اکنون، یان و گروهش از UCR، به
توسعه یک غشای غربال‌مانندِ مولکولی فوق‌نازک مشغول هستند. این غشا بخشی از یک
حسگر دستی است که یک استادیارِ دانشگاه کانکتیکات(Uconn) به نام یو لی، به
طراحی آن مشغول است. این غشا حفره‌هایی دارد که اندازه آنها تنها کسری از یک
نانومتر است. بنا به اظهارات یان، چنین حفره‌هایی به نیتروژن و اکسیژن اجازه
عبور می‌دهد، ولی مولکول‌های بزرگ‌تر؛ مانند مولکول‌های بخار مواد منفجره(مثل
TNT ) بر روی سطح غشا گیر‌اندازی می‌شوند.

یان در این باره گفت:«این غشا باید نسبت به رطوبت موجود در هوا مقاوم باشد،
زیرا رطوبت می‌تواند حفره‌ها را مسدود کند، همچنین لازم است تا جریان‌های هوا
سریعاً از خلال غشا عبور کنند. این امر برای ساخت یک حسگر فشرده و سریع، ضروری
است».

در حالی که یان به ساخت غشای مذکور اشتغال دارد، لی و گروهش در Uconn، در حال
ساخت حسگر دستی خود هستند. این حسگر، مولکول‌هایی را که بر روی غشا گیراندازی
شده‌اند، در معرض یک آرایه از جفت‌های پورفیرین-نانولوله‌ی کربنی تک‌جداره قرار
می‌دهد و جفت‌های مذکور، حضور مواد منفجره با سایر ترکیبات فرار را با یک تغییر
در رسانایی خود مشخص می‌کنند.

از سوی بنیاد ملی علوم به این پروژه سه‌ساله گرنتی به میزان ۷۹۲۴۰۴ دلار اختصاص
یافته‌است.