Новости химической науки > Нанотрубки для определения отравляющих веществ

Исследователи из Массачусетского Технологического Университета построили сверхчувствительный электронный детектор определения боевых отравляющих и сильнодействующих ядовитых газов.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200704501

Технология, позволяющая определять иприт, аммиак, зарин и нервно-паралитические агенты ряда VX, может быть положена в основу дешевого и компактного прибора с низким уровнем потребления энергии для определения опасных химических веществ.

Майкл Страно (Michael Strano), руководитель проекта, отмечает, что новая разработка вполне может найти применение в деле охраны окружающей среды, гражданской и военной безопасности. Сенсор, разработанный в группе Страно, отличается рекордной чувствительностью к фосфорорганическим боевым отравляющим веществам типа зарина – при времени анализа не более минуты, чувствительность прибора достигает фемтомолярных концентраций зарина и близких по структуре соединений.

Для дизайна сверхчувствительного сенсора исследователи из MIT использовали сложную систему углеродных нанотрубок, покрывающих микроэлектроды. Для работы сенсору требуется очень невысокая мощность – около 0.0003 Ватт, что, по словам Страно, может обеспечить практически его вечную работу от одной батарейки.

Принцип работы основан на следующем – связывание газа с углеродной нанотрубкой приводит к изменению ее электропроводности. Каждый из газов влияет на электропроводность по своему, поэтому газы могут быть определены за счет измерения в проводимости после связывания агентов с нанотрубками.

Новый сенсор является первым сенсором на основе нанотрубок, который при своем уровне чувствительности способен к обратимому действию. Обратимость достигается благодаря тому, что нанотрубки могут связывать молекулы определяемого газа, высвобождая их через несколько миллисекунд. Сеть таких обратимо работающих микросенсоров позволяет определять потенциально опасные газы, распределенные по большому объему.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200704501

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #нанотехнологии, #химия полимеров, #элементоорганическая химия