Pomme hakatakse otsima maitseaine karri abil!
Sedamööda, kuidas kurkumiinimolekul õhku sattunud lõhkeainemolekule enda külge kogub, muutuvad selle valgustkiirgavad omadused mõõdetaval määral. Sama nn fluorestsentsspektroskoopiameetodit rakendatakse juba mitmesuguste andur- ja analüüsitehnikate juures, vahendab BBC.
Mõnede kemikaalide valgustamine paneb need taaskiirgama eri värvi valgust, vahel üsna pikaks ajaks — efekt, mida muu hulgas rakendatakse pimedas helendavate materjalide juures. Taaskiiratud valguse tugevus võib muutuda, kui fluorestseeruvate molekulidega ühinevad muud molekulid; seda efekti kasutavadki ära fluorestsentsspektroskoopilised andurtehnikad.
Nüüd on Massachusettsi Lowelli ülikooli teadur Abishek Kumar ja kolleegid avastanud meetodi karripulbri-molekuli fluorestseeruvate omaduste ärakasutamiseks lõhkeainetuvastuses. “Paigutagem gramm TNT-d ruumi. Analüüsides sama ruumi suvalisest piirkonnast kogutud miljardit õhumolekuli, leiate nende seast neli-viis TNT-molekuli — sellepärast ongi neid nii raske tuvastada,” rääkis Kumar füüsikute konverentsil.
“Ning kuna maailmas on seni USA välisministeeriumi hinnangul laiali umbes 60 kuni 70 miljonit maamiini, on meil vaja väga portatiivset ja välitingimustes toimivat seadet, mis oleks odav, väga tundlik ja lihtne kasutada.”
Hr Kumari töörühm uuris parajasti kurkumiini võimalikke bioloogilisi rakendusi, püüdes seda vees kergemini lahustuma panna, kui neile turgatas pähe idee kasutada ära aine optilisi omadusi.
“Seni on peatähelepanu pööratud aine meditsiinilisele potentsiaalile — vähi ja Alzheimeri tõve ravimisele ja nii edasi, aga keegi pole veel proovinud kurkumiini kasutada optilistes seadmetes,” rääkis ta BBC-le.
Esmalt kinnitas töörühm kavala keemilise reaktsiooni abil kurkumiinimolekuli külge mõned nn kõrvalrühmad, mis eelistavad seonduda just lõhkeainemolekulidega.
Kurkumiini kasulikud optilised omadused hakkasid tööle aga ainult vedelikus lahustatud kujul; tahkele kujule aurutatult kämpus aine kokku ja fluoresteerumine lakkas.
Siis tulid uurijad mõttele otsida abi polümeerist nimega polüdimetüülsiloksaan, mis on toatemperatuuril paks ja viskoosne; selle segu kurkumiiniga klaasplaatidel keerutades saadi tulemuseks üliõhukesed kiled.
Seadme tööpõhimõtte kohaselt tuleb odav valgusallikas — töörühm kasutas valgusdioodlampe — suunata kiledele ning mõõta nende taaskiirgavat valgust. Lõhkeainete läheduses peaks valgus tuhmuma.
Kui kasutada andurite maatriksit, kus iga andur on häälestatud veidi erineva värvusega valgusele, on võimalik tuvastada mitmeid materjale ning, mis kõige tähtsam, vähendada valehäirete osakaalu.
Katsete käigus suudavad kurkumiinikiled praegu tuvastada lõhkeaineid, mille kontsentratsioon on suurem 80 osast miljardi kohta, ent hr Kumar selgitas, et kõrgema tundlikkusega rakenduste jaoks nagu miinide leidmine tuleb tundlikkust veelgi suurendada; selleks tuleb kohandada kurkumiini külge kinnituvad keemilisi rühmi.
Osaliselt USA valitsuse rahastatud töörühm peab juba ühe ettevõttega läbirääkimisi tehnika arendamise asjus kaasaskantavaks detektoriks.
Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!