Cientistas desenvolvem sensor para detectar produtos químicos usados em explosivos de alta energia
Os compostos poli-nitroaromáticos explosivos podem ser analisados geralmente por técnicas instrumentais sofisticadas. Mas os requisitos para tomada de decisão rápida em laboratórios de criminologia ou locais militares recuperados ou para detectar explosivos em posse de extremistas muitas vezes exigem técnicas de campo simples, baratas e seletivas, que serão de natureza não destrutiva, disse o DST.
A detecção não destrutiva de produtos químicos nitroaromáticos (NACs) é difícil, disse.
Embora os estudos anteriores sejam baseados principalmente em propriedades fotoluminescentes, a detecção com base na propriedade condutora não foi explorada até agora, disse o relatório.
A detecção com base na propriedade de condução ajuda a fazer um dispositivo de detecção útil, onde os resultados podem ser vistos com a ajuda de LED, disse o departamento.
Para superar essas desvantagens, uma equipe de cientistas, liderada por Neelotpal Sen Sarma do Instituto de Estudos Avançados em Ciência e Tecnologia, Guwahati, um instituto autônomo do DST, desenvolveu um detector de polímero camada por camada (LBL) que consiste em dois polímeros orgânicos – poli-2-vinil piridina com acrilonitrila (P2VP-Co-AN) e copolisulfona de metacrilato de colesterila com hexano (PCHMASH).
Isso sofre uma mudança drástica na impedância (resistência em um circuito CA) na presença de uma concentração muito baixa de vapor NACs dentro de alguns segundos, disse o DST.
Aqui, o ácido pícrico (PA) foi escolhido como o modelo NAC, e um protótipo eletrônico simples e de baixo custo foi desenvolvido para detecção visual de PA. A equipe entrou com um pedido de patente para a nova tecnologia financiada pelo Departamento de Eletrônica e Tecnologia da Informação, disse.
“Um dispositivo de detecção eletrônico construído em torno de um sensor de gás de polímero pode detectar rapidamente o explosivo no local”, disse Sarma.
O dispositivo sensor é composto por três camadas – polímeros copolisulfona de metacrilato de colesteril juntamente com 1-hexeno (PCHMASH) e copolímero de poli-2-vinil piridina com acrilonitrila por sanduíche PCHMASH entre duas camadas externas P2VP-Co-AN por aço inoxidável Malha (SS), disse o DST.
A sensibilidade do sistema é determinada monitorando a mudança na resposta de impedância com o tempo (segundos) na presença do vapor do analito (ácido pícrico), disse.
A matriz polimérica de três camadas foi considerada um sensor molecular muito eficiente para produtos químicos nitroaromáticos. O dispositivo sensor é bastante simples e reversível por natureza, e sua resposta não se altera com a variação da temperatura de operação na presença de outros produtos químicos comuns e umidade.
O dispositivo pode ser operado em temperatura ambiente, tem um baixo tempo de resposta e interferência insignificante de outros produtos químicos. A fabricação é muito simples, é desprezível pela umidade e os polímeros à base de colesterol usados são biodegradáveis, disse o DST.
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