חיישן חומר נפץ מהפכני נמצא בשלבי פיתוח

This post is also available in: English (אנגלית)

פיתוח חיישנים לזיהוי חומרי נפץ כמו TNT הוא בעל חשיבות עצומה. ה-TNT הוא חומר נפץ שנמצא בשימוש רחב ביישומים צבאיים, תעשייתיים ובמכרות. תוצרי הלוואי שלו רעילים ומסרטנים ועלולים לזהם אדמה ומי שתיה. איום משמעותי נוסף נובע מרכישת TNT על ידי טרוריסטים, לצורך בניית מטעני נפץ מאולתרים.

טכניקה שתופסת מקום חשוב יותר ויותר בתחום איתור חומרי נפץ "בשטח" היא האלקטרוכימיה, הודות ליתרונות הרבים שלה, ביניהם ציוד במחיר נמוך, ניידות, שרידות, רגישות, סלקטיביות וזמן תגובה מהיר. אחת הטכניקות בתחום החיישנים הכימיים היא האמפרומטריה, לפי sciencetrends.com. היא מבוססת על ישום וולטז' על אלקטרודת חיישן ומדידת הזרם המופק – זרם זה מיוחס ישירות לריכוז אנליט המטרה.

צוות מחקר בראשות דר' דבי סילבסטר מאוניברסיטת Curtin באוסטרליה פיתח טכניקה אלקטרוכימית חדשה לאיתור וכימות שאריות של TNT המזהמות דגימות של מים. הם ערבבו נוזלים יוניים (RTIL) עם מטקרילט פולימר הזמין באופן מסחרי, כדי ליצר ג'ל פולימר אלקטרוליט GPE, חומר שאינו זורם, וניתן לצקת אותו בקלות כשכבה על גבי מכשיר אלקטרודה שטוח ממוזער.

החיישן הצליח לכמת במהירות ובקלות ריכוזי TNT במי תהום מזוהמים בדרגות שונות ב-TNT, עם יכולת איתור בגבול תחתון של 0.37 µg/mL. העלות הנמוכה והניידות של מכשיר החישה לצד הכמויות המינימליות הנדרשות של GPE הופכות אותו לטכנולוגיה מבטיחה לניטור חומרי נפץ. יתרה מזאת, ניתן להרחיב את הפעילות של חיישנים אלה גם לאיתור וחישה של חומרים אנליטיים אחרים כמו גזים וחומרי נפץ אחרים.