Lõhkematerjalide ja ka narkootiliste ainete jälgi saab tuvastada Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) abil. Seda meetodit töötab välja Malwina Liszewska tehnikaülikoolist. Talitused kasutavad tundmatu aine tuvastamiseks laseri ja detektoriga varustatud seadmeid. Teadlased täiustavad meetodeid, mis võivad näiteks reisijaid rünnakute eest päästa.

OSA JA SELLE VALGUS "SÄRMEJÄLG"

Ramani spektromeetris valgustatakse ainet laserkiirgusega. Edasi tuleb tema tunnustus. Kuidas see õnnelik on? "Aine molekulid hajutavad valgust ja nn Ramani efekt, kui langeva footoni energia muutub. Detailidesse laskumata - hajuv valgus langeb detektorile ja muundub spektriks. See on nagu molekuli sõrmejälg, ”selgitab Malwina Liszewska.

Sõjaväe tehnikaülikooli optoelektroonika instituudi doktorant selgitab, et Ramani spektroskoopiat kasutatakse suhteliselt suure hulga lõhkeainete või muude ohtlike ainete tuvastamiseks. Kantavaid Ramani spektromeetreid kasutatakse näiteks lennujaamades ja muudes avalikes kohtades, kuhu võib jääda pakk, fooliumkott või pulbriga pudel.

Probleem on selles, et pommitajad kasutavad ka omavalmistatud lõhkekehasid, näiteks ohtliku materjaliga täidetud suletud purki. Ainult pakendi pinnal on palja silmaga nähtamatud plahvatusohtlike ainete jäljed. Siinkohal on kasulik sellega seotud tehnika - pinnaga täiustatud Ramani spektroskoopia.

IDRaman mini Ramani spektromeeter, selle kõrval - mobiiltelefon, foto: M.Liszewska
IDRaman mini Ramani spektromeeter, selle kõrval - mobiiltelefon, foto: M.Liszewska 

Selles tehnikas kasutavad teadlased spetsiaalset substraati või nanoosakestega pulka. Selle pulga abil saate pühkida koha või objekti osa, mis võib olla lõhkeainega saastunud. Seejärel tehakse mõõtmine, mis selgitab, millega eksamineerijad tegelevad. Meetodit võiks kasutada meditsiinis, tööstuses või kohtuekspertiisis.

KAUGMÕÕTMINE KAITSTAB INIMESTI

Ramani efekt, millel seade põhineb, on väga nõrk. Ainult üks footon miljonist läbib elastse valguse hajumise protsessi. Seetõttu on mõõteseadme poolt üles võetud signaali võimendamiseks vajalik nanostruktuuriga pind. Teadlased kogu maailmas ehitavad pindu nanotähtedest, nanotraatidest või mikrofloridest, peamiselt kullast, hõbedast ja vasest. Seejärel kontrollivad nad, kas sellised pinnad suudavad tuvastada TNT-d, heksogeeni või pentiiti.

Malwina Liszewska kavatseb seda uurimistööd laiendada võimalikult paljudele lõhkeainetele. Sel eesmärgil loob see nn ohtlike ainete spektrite raamatukogud. Sellised teegid tuleks paigutada spektromeetrit juhtivasse arvutisse. Testimise käigus võimaldab tarkvara võrrelda tundmatu aine spektrit andmebaasis olevaga.

Doktorant määratleb seadme mudeli parameetrid SERS-mõõtmiste, sealhulgas kaugmõõtmiste tegemiseks. Sellega määratakse kindlaks laserkiirguse sobiv pikkus ja valitakse parimad substraadid üksikute lõhkeainete avastamiseks. Samuti kontrollib see, kas ühel pinnal on võimalik tuvastada mitu lõhkeainet.

Uue substraadiga kaasaskantav Ramani spektromeeter - robotil oleva pulga kujul - võimaldaks ohtlike materjalide jälgi kaugjälgida. Näiteks pürotehnika või tuletõrjujate tööd toetav robot võiks operaatorile ohutul viisil SERS-i pulgaga kustutada kahtlase eseme pinna ja seejärel seda Ramani spektromeetriga analüüsida.

Teiste seas töötab Malwina Liszewska galliumnitriidist valmistatud substraatidel. Nende pinna struktuuri muudetakse ja seejärel pihustatakse sellele kiht kulda või hõbedat. Need aluspinnad on valmistatud Poola Teaduste Akadeemia kõrgsurvefüüsika instituudis.

PAP - teadus Poolas, Karolina Duszczyk

kol / zan /

Allikas ja fotod: Teadus Poolas


Täitsa hull nutikas. Kui ilmub midagi uut, tuleb see üle anda ja katsetada. Talle meeldivad töötavad lahendused ja ta vihkab mõttetuid vidinaid. Tema unistuseks on ehitada parim nutikas portaal Poolas (ja hiljem maailmas ja Marss 2025-is).

Poola grupp Smart Home by SmartMe

Poola grupp Xiaomi by SmartMe

SmartMe tutvustused

Seotud postitused

Jäta kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Valdkonnad, mis peavad olema täidetud on märgitud * *