Nyt stof bliver selvlysende, hvis der er sprængstof i nærheden

Forskere har skabt et stof, der bliver selvlysende, hvis der er sprængstof i nærheden. Opdagelsen kan f. eks. forbedre sikkerheden i lufthaven - og så giver den et indblik i en kaotisk mikro-verden, hvor molekyler og atomer hele tiden lader sig påvirke af omgivelserne.

Af Birgitte Svennevig, birs@sdu.dk, 09-02-2016

Hunde har så fine næser, at de kan lugte, hvis der er sprængstof i nærheden. I modsætning til os mennesker er hunde nemlig i stand til at registrere molekyler i luften fra sprængstoffet, og de kan derfor være en god hjælp til at finde sprængstof.

Forskere har dog også fokus på at udvikle elektroniske eller kemiske ”næser”, der på lignende måde kan opdage sprængstof-molekyler og dermed advare om, at der er sprængstof i nærheden.

Nu rapporterer forskere fra SDU, at de har skabt et nyt sæt af molekyler, der reagerer, hvis der er sprængstofmolekyler i nærheden. Sættet består af molekylerne TTF-C[4]P og TNDCF. Netop TNDCF har den egenskab, at det bliver selvlysende, når der introduceres et sprængstof-molekyle.
Molekylerne skal ind i et apparat.

”Man kan forestille sig at basere et lille apparat på disse molekyler. Så kan sikkerhedspersonalet i en lufthavn teste, om der findes sprængstofmolekyler, f. eks. på eller i nærheden af en taske”, forklarer Steffen Bähring, der er postdoc inden for kemi ved SDU og hovedforfatter til en videnskabelig artikel om emnet, der netop er publiceret i tidsskriftet Chemistry – A European Journal.

Tidsskriftet har udvalgt artiklen som hot paper, da der ligger et særdeles vigtigt, grundigt og overbevisende videnskabeligt arbejde til grund for den. Artiklen er ligeledes beskrevet på forsiden af tidsskriftet.

Ikke altid pålidelige metoder

Det er ikke første gang, at forskere rapporterer om udviklingen af særlige kemiske stoffer, der kan afsløre sprængstoffer. Men tidligere har der været mange usikkerhedsmomenter involveret, og derfor har metoderne ikke været fuldstændigt pålidelige.

F. eks. har tidligere teknikker været baseret på, at stoffet var selvlysende, når der IKKE var sprængstof-molekyler i nærheden, og at det selvlysende så aftog, hvis stoffet kom i kontakt med sprængstofmolekyler.

”Men problemet er, at det ikke kun er sprængstofmolekyler, der kan få disse stoffer til at holde op med at være selvlysende. Et bredt udvalg af salte kan f.eks. også have den effekt. Molekylerne kan gå i stykker, eller organiske solventer kan dæmpe den selvlysende egenskab. Så man kan let få en falsk alarm”, forklarer Steffen Bähring.

Det nye stof bliver kun selvlysende, hvis det møder molekyler fra sprængstof (TNB) og nogle specifikke salte såsom dem, der er baseret på klor eller fluor.

”Der kan altså kun være to grunde til, at det bliver selvlysende, og den ene er sprængstof, så dette stof er altså et meget mere pålideligt detekteringsværktøj”, forklarer Steffen Bähring.

Svagt forbundne molekyler er lette at påvirke

Det stof, han har skabt, kendetegnes ved at bestå af molekyler, der holdes sammen af svage bindinger/interaktioner. Svagt forbundne molekyler danner stoffer, der let kan skifte tilstand – ligesom vand kan være både flydende, fast eller i gasform – og de er i sagens natur meget let påvirkelige i forhold til stærkt bundne molekyler.

”Livet, som vi kender det, ville slet ikke kunne eksistere, hvis der ikke fandtes svagt forbundne molekyler”, siger Steffen Bähring.

Svagt forbundne molekyler reagerer let på deres omgivelser – fx hvis der opstår temperaturændringer – og derfor er de meget vanskelige at kontrollere. Det gør det også ekstra vanskeligt at arbejde med dem og fx forsøge at skabe nye arkitekturer baseret på dem.

Udfordring at ændre på de svagt forbundne molekylers sammensætning

Det er imidlertid et stort videnskabeligt felt at forsøge at forstå netop svagt forbundne molekylers sammensætning – og om man kan ændre på dem.

”Det er ekstremt svært at sætte forskellige molekyler sammen med svage bindinger. Der ligger et stort arbejde bag skabelsen af et molekylesæt, baseret på TTF-C[4]P og TNDCF. Og hvis det en dag skulle lykkes nogen at sætte bare ti forskellige typer molekyler sammen på denne måde, ville der være tale om en meget stor videnskabelig bedrift”, siger Steffen Bähring.

I artiklen beskriver forskerne sammensætningen af op til otte molekyler.

Foto Steffen Bähring begyndte at interessere sig for detektion af sprængstoffer, da han i 2005 var udstationeret med Den Danske Internationale Brigade i Afghanistan. Øverst ses han ved siden af en bil, der er blevet ramt af en vejsidebombe.

Kontakt Steffen Bähring

Ref Chemistry – A European Journal: Design and Sensing Properties of a Self-Assembled Supramolecular Oligomer

Læs også

Vi samler statistik ved hjælp af cookies for at forbedre brugeroplevelsen. Læs mere om cookies

Acceptér cookies