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廉价试纸几秒钟检测炸药

时间: 2014年05月28日 | 作者: | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
为了侦测炸药,研究人员在湿润的表面用试纸擦拭。如果类似TNT的三硝基芳香族化合物炸药存在,试纸设备上的点变为橙色。

(图片来源:Anal. Chem)
 
在机场安检处,行政官员需要快速廉价的爆炸品测试方法。现在澳大利亚的研究者们报道了一种基于纸质的微流体装置,其能够在暴露于纳克级TNT炸药或者与之相似的爆破化合物环境下于几秒之内改变颜色,从而达到检测出炸药的目的。
 
TNT(三硝基甲苯)和其他三硝基芳香族爆炸物与羟基或者甲氧基离子反应能够产生有颜色的阴离子。澳大利亚悉尼科技大学的Laucas Blanes和他的团队想要利用这种颜色变化作为侦测爆炸物的快速检测方法,载体则是一种微流体纸质分析设备 (μPAD)。该研究团队在滤纸上印刷了一些直径为5-10mm的蜡环,作为确定爆炸物样品的区域,然后在蜡环内圈使用不同浓度的氢氧化钠和氢氧化钾进行处理。他们还特意留了一些未处理的蜡环用作测试。Blanes说每个检测设备的制造成本只有一美分甚至更低,其实就是一些寻常可见的试纸再加以直观的显色修饰。
 
为了测试处理过的炸药表面,他们在上面喷洒了甲醇和水的混合溶液,然后将试纸设备轻轻敷上去。在有数十纳克炸药的情况下,用氢氧化物处理过的蜡环内侧在几秒钟内变色。这种设备并不在有类似清洁剂、洗涤剂等干涉物或者其他种类爆破物存在的情况下变色。
 
为了确认结果的可靠性,团队使用打孔器取出没有处理过的纸圈,然后再用溶剂萃取出有机物。然后他们使用著名分析仪器公司安捷伦的芯片设备测试了溶液,使用这种更为灵敏的技术他们能够验出7纳克的TNT炸药成分。
 
研究者们正在开发对应其他种类炸药的相似检测方法。Blanes相信这些侦测设备能够帮助发展中国家的警方,为他们提供低成本的法医鉴定分析工具。(翻译:周扬    审稿:王凌翔)
 
原文链接:http://cen.acs.org/articles/92/web/2014/05/Inexpensive-Paper-Device-Detects-Explosives.html