Neuer Sensor für TNT-Erkennung aus Israel
Chip statt Spürhund
Sensorchips sollen künftig Spürhunde bei der Suche nach Explosivstoffen ersetzen. Der Chemiker Fernando Patolsky und sein Team von der Universität Tel Aviv in Israel haben einen Chip entwickelt, der TNT (Trinitrotoluol) und andere Sprengstoffe aufspürt, berichtet die Zeitschrift "Angewandte Chemie" (Band 122, Nr. 38).
Mobiles System
Der Chip ist nach Angaben der Forscher Spürhunden sowie allen bisherigen Nachweismethoden überlegen. Er solle nicht nur der Vereitelung von Terroranschlägen dienen, sondern auch Kontaminationen auf ehemaligen Militärgeländen anzeigen.
Das Problem beim Nachweis von Explosivstoffen wie TNT ist dem Bericht zufolge ihre ausgesprochen geringe Flüchtigkeit. Für die Analyse von Luftproben gebe es bisher meist nur teure und zeitraubende Methoden, sperrige Apparate und eine mühselige Probenaufbereitung. Daher sei eine kostengünstige, miniaturisierbare Methode für den Feldeinsatz gesucht worden, erklärte Patolsky.
Bindung durch Aminogruppen
Die Wissenschaftler bauten ihren Sensor auf dem Prinzip eines Nanofeldeffekttransistors auf. Anders als ein stromgesteuerter klassischer Transistor wird er durch ein elektrisches Feld geschaltet. Als Herzstück wählten sie Nanodrähte aus dem Halbleitermaterial Silizium. Diese beschichteten sie mit speziellen Siliziumverbindungen, die Aminogruppen tragen. An diesen binden TNT-Moleküle an. Dabei werden Elektronen von den elektronenreichen Aminogruppen auf das elektronenarme TNT übertragen. Diese veränderte Ladungsverteilung an der Oberfläche der Nanodrähte moduliere das elektrische Feld und führe zu einer abrupten Änderung der Leitfähigkeit der Nanodrähte, was sich leicht messen lasse.
Sowohl flüssige als auch gasförmige Proben könnten so analysiert werden. Der Sensor lasse sich durch Waschen schnell regenerieren. Bisher könne er aber nur TNT nachweisen. Die Forscher arbeiten Patolsky zufolge jetzt an einem Chip mit großen Nanosensoranordnungen, die ein ganzes Spektrum verschiedener Explosivstoffe parallel aufspüren können.
(dpa/APA)