Sprogmenų ir narkotinių medžiagų pėdsakus galima nustatyti naudojant paviršiaus išplėstinę Ramano spektroskopiją (SERS). Šį metodą kuria Malwina Liszewska iš Karo technologijos universiteto. Tarnybos naudoja prietaisus su lazeriu ir detektoriumi nežinomai medžiagai identifikuoti. Mokslininkai kuria metodus, kurie, pavyzdžiui, gali išgelbėti keliautojus nuo užpuolimo.

DALELĖ IR JOS ŠVIESAS „FINGERPRINT“

Ramano spektrometre medžiaga apšviečiama lazerine spinduliuote. Toliau ateina jos pripažinimas. Kaip tai džiugina? „Medžiagos molekulės išsklaido šviesą ir vadinamosios Ramano efektas, kai keičiasi krintančio fotono energija. Nesigilinant į detales - išsklaidyta šviesa patenka į detektorių ir paverčiama spektru. Tai tarsi molekulės piršto atspaudas “, - paaiškina Malwina Liszewska.

Kaip paaiškina Karo technologijos universiteto Optoelektronikos instituto doktorantas, Ramano spektroskopija naudojama palyginti dideliems sprogmenų ar kitų pavojingų medžiagų kiekiams aptikti. Nešiojamieji „Raman“ spektrometrai naudojami, pavyzdžiui, oro uostuose ir kitose viešųjų erdvių vietose, kur gali būti palikta pakuotė, folijos maišelis ar butelis su milteliais.

Problema ta, kad bombonešiai taip pat naudoja namuose pagamintus sprogstamuosius įtaisus, tokius kaip uždara skardinė, užpildyta pavojingomis medžiagomis. Tik ant pakuotės paviršiaus yra plika akimi nematomų sprogstamųjų medžiagų pėdsakų. Čia naudinga susijusi technika - paviršiaus patobulinta Raman spektroskopija.

„IDRaman mini Raman“ spektrometras, šalia jo - mobilusis telefonas, nuotr .: M.Liszewska
„IDRaman mini Raman“ spektrometras, šalia jo - mobilusis telefonas, nuotr .: M.Liszewska 

Šioje technikoje mokslininkai naudoja specialų substratą arba lazdelę su nanodalelėmis. Šia lazda galite nuvalyti vietą ar objekto dalį, kuri gali būti užteršta sprogmenimis. Tada atliekamas matavimas, kuris paaiškina, su kuo susiduria egzaminuotojai. Metodas galėtų būti naudojamas medicinoje, pramonėje ar kriminalistikoje.

Nuotolinis matavimas apsaugo žmogų

Ramano efektas, kuriuo grindžiamas prietaisas, yra labai silpnas. Tik vienas fotonas iš milijono išgyvena neelastingą šviesos sklaidą. Todėl matavimo prietaiso paimamam signalui sustiprinti būtinas nanostruktūrinis paviršius. Mokslininkai visame pasaulyje stato paviršius iš nanostarnių, nanovielių ar mikroflorų, daugiausia aukso, sidabro ir vario. Tada jie patikrina, ar tokie paviršiai gali aptikti TNT, heksogeną ar pentritą.

Malwina Liszewska planuoja išplėsti šiuos tyrimus kuo daugiau sprogmenų. Tuo tikslu sukuriama vadinamoji pavojingų medžiagų spektrų bibliotekos. Tokios bibliotekos turėtų būti dedamos į kompiuterį, valdantį spektrometrą. Testo metu programinė įranga leis palyginti nežinomos medžiagos spektrą su duomenų bazėje esančiu.

Doktorantas nustatys modelio prietaiso parametrus SERS matavimams atlikti, įskaitant nuotolinius matavimus. Jis nustatys tinkamą lazerio spinduliuotės ilgį ir parinks geriausius substratus atskiriems sprogmenims aptikti. Ji taip pat patikrins, ar ant vieno paviršiaus galima aptikti kelis sprogmenis.

Nešiojamas „Raman“ spektrometras su nauju substratu - lazdelės ant roboto pavidalu - leistų nuotoliniu būdu aptikti pavojingų medžiagų pėdsakus. Robotas, palaikantis, pavyzdžiui, pirotechnikos ar ugniagesių darbą, operatoriui saugiu būdu SERS lazda galėtų ištrinti įtartino objekto paviršių, o tada jį analizuoti naudojant Raman spektrometrą.

Malwina Liszewska, be kita ko, dirba ant substratų, pagamintų iš gallio nitrido. Jų paviršiaus struktūra yra modifikuota, o tada ant jo purškiamas aukso arba sidabro sluoksnis. Šie substratai gaminami Lenkijos mokslų akademijos aukšto slėgio fizikos institute.

PAP - mokslas Lenkijoje, Karolina Duszczyk

kol / zan /

Šaltinis ir nuotraukos: Mokslas Lenkijoje


Visiškai pamišęs dėl protingo. Jei atsiranda kažkas naujo, jis turi būti perduotas ir išbandytas. Jam patinka veikiantys sprendimai ir jis negali atsisakyti nenaudingų dalykėlių. Jo svajonė yra sukurti geriausią išmanųjį portalą Lenkijoje (o vėliau pasaulyje ir „Mars“ 2025).

Lenkų grupė „Smart Home“, kurią sukūrė „SmartMe“

Lenkų grupė „Xiaomi“ pagal „SmartMe“

„SmartMe“ akcijos

Susiję įrašai

Palikite komentarą

Jūsų elektroninio pašto adresas nebus skelbiamas. Laukai, kuriuos reikia atlikti, yra pažymėti * *