"Wyczuwanie" zagrożenia
Rosnące zagrożenie terroryzmem międzynarodowym zwraca uwagę na potrzebę opracowania "inteligentnych" czujników o wysokiej czułości i dokładności do wykrywania niebezpiecznych gazów, zwłaszcza azotowych związków pierścieniowych występujących w standardowych materiałach wybuchowych TNT (2,4-dinitrotoluen, 1,3-dinitrobenzen lub 2,4-TNT). W tym celu europejscy naukowcy zainicjowali projekt DETEX. Skupili się na opracowaniu systemu zdolnego do wykrywania śladowych ilości niebezpiecznych materiałów i jednocześnie generowania mniejszej liczby fałszywych alarmów. Stwierdzono, że wykorzystanie wzmacniającego polimeru fluorescencyjnego (AFP) jest najlepszym sposobem na uzyskanie wysoce czułej detekcji. Naukowcy zintegrowali AFP z polimerem ze śladem molekularnym (MIP), wysoce selektywnym materiałem detekcyjnym. AFP to fluorescencyjne materiały sensoryczne, które – wchodząc w interakcję z określonymi substancjami – generują wzmocnioną reakcję lub zysk sygnałowy. Z kolei MIP to polimery, które są dostosowane do miejsc wiązania specjalnych molekuł (np. azotowych związków pierścieniowych) o względnie wysokiej swoistości przy zachowaniu niskich kosztów – na podobieństwo zamka, do którego pasuje tylko określony klucz. Zespół DETEX zaprojektował i zsyntetyzował szereg MIP mając na celu zagęszczenie oparów przed detekcją, po której następuje selektywne wiązanie z aromatycznymi związkami azotowymi występującymi w TNT. Dodatkowo zespół dokonał syntezy AFP o stabilności w wysokich temperaturach i w niszczących środowiskach chemicznych. Po zaprojektowaniu i zintegrowaniu systemu naukowcy scharakteryzowali jego wydajność pod kątem powyższych właściwości, a także odtwarzalności i czasu reakcji. Przeprowadzili również analizę substancji, które mogą generować fałszywe alarmy w celu dalszej optymalizacji systemu. Dzięki temu zespół projektowy DETEX opracował nowoczesny chemosensor do wykrywania materiałów wybuchowych lub narkotyków zdolny do zagęszczania i filtrowania cząsteczek oparu przed detekcją. System wykazuje się wyjątkową czułością i selektywnością przy niskich kosztach, a technologia ta powinna przynieść korzyści dla wielu innych zastosowań związanych z wykrywaniem gazu.
