據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月10日(北京時(shí)間)報(bào)道,,麻省理工大學(xué)研究人員研發(fā)出一種超級(jí)靈敏的新型探測(cè)儀,將檢測(cè)爆炸物的能力推進(jìn)到一個(gè)分子的最后極限,,比目前機(jī)場(chǎng)用的爆炸檢測(cè)儀靈敏很多,。相關(guān)論文發(fā)表在本周《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》網(wǎng)站上。
該技術(shù)利用了蜜蜂毒液中一種稱為bombolitins的蛋白質(zhì)片段,。研究人員將這種蛋白質(zhì)片斷涂在碳納米管上后發(fā)現(xiàn),,這些肽類會(huì)對(duì)包括TNT在內(nèi)的硝基芳香族化合物等爆炸物起反應(yīng)。領(lǐng)導(dǎo)該研究的麻省理工大學(xué)化學(xué)工程副教授邁克爾·斯坦諾表示,,新納米傳感器將探測(cè)能力提高到了極限,,能在室溫室壓下檢測(cè)到單個(gè)爆炸物分子。
斯坦諾的實(shí)驗(yàn)室已在近幾年開發(fā)出能檢出多種分子的碳納米管傳感器,,這些分子包括硝基氧化物,、過氧化氫、神經(jīng)毒氣沙林等,。這種傳感器利用了碳納米管天然熒光性質(zhì),,一旦發(fā)現(xiàn)標(biāo)靶分子,碳納米管就會(huì)因熒光強(qiáng)度改變而出現(xiàn)閃動(dòng),。但這種利用熒光強(qiáng)度的傳感器容易受到周圍光線的影響,,而且出錯(cuò)率高、噪音大,。
為了避免上述缺點(diǎn),,新爆炸物傳感器從工作原理上對(duì)原有碳納米管傳感器進(jìn)行了改進(jìn)。同樣都是利用碳納米管的天然熒光特性,,但新傳感器利用的是碳納米管與標(biāo)靶分子結(jié)合后熒光波長(zhǎng)的改變,,并制造了一臺(tái)新型顯微鏡來讀取這些裸眼無法看到的波長(zhǎng)變化信號(hào)。
每種納米管—多肽組合會(huì)對(duì)不同的硝基芳香族化合物起反應(yīng),。用涂有不同bombolitins的納米管,,就能識(shí)別所要檢測(cè)的爆炸物的獨(dú)特“指紋”。此外,,納米管還能檢測(cè)出爆炸物在環(huán)境中分解的產(chǎn)物,。“比如TNT會(huì)在環(huán)境中分解變成其他分子,這些衍生分子也能被識(shí)別出來,。”斯坦諾說,,“我們需要的是一個(gè)能檢測(cè)整個(gè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和次第衍生物的傳感器平臺(tái),而不僅僅是某一種,。”
研究證實(shí),,該傳感器還能檢測(cè)出屬于硝基化合物的兩種殺蟲劑,因此有作為環(huán)境檢測(cè)器的潛力,,將來甚至能檢測(cè)出飄在空氣中的任何分子,。此外,該技術(shù)還在商業(yè)和軍事上具有很大應(yīng)用前景。
“雖然我們還不能將這種檢測(cè)器安裝在地鐵里來檢測(cè)爆炸物,,但新傳感器已經(jīng)突破了自身的瓶頸,。如果一個(gè)樣本里只有一個(gè)分子,只要你讓它進(jìn)入傳感器,,就能檢測(cè)出來,。”斯坦諾說。