NIEUW POLYMEER SPOORT EFFICIËNT EXPLOSIEVEN OP

Een nieuw plastic op basis van silicium blijkt gevoelig te zijn voor de aanwezigheid van explosieven in extreem lage concentraties. Dat biedt niet alleen mogelijkheden voor een verbetering van de veiligheidscontrole op vliegvelden, maar ook bij het opsporen van land- en zeemijnen. Het polymeer werd ontwikkeld door scheikundigen van de universiteit van California in San Diego. Met behulp van dunne folies van dit plastic waren zij in staat om sporen TNT te detecteren met een concentratie van ongeveer één ppb in lucht (parts per billion, één deel TNT op een miljard delen lucht) en 50 ppb in (zee)water (Angewandte Chemie, 1 juni).

De polysilolen die in de groep van Michael Sailor werden ontwikkeld, bestaan uit een aaneenschakeling van siliciumatomen, waar grote organische moleculen als zijgroepen aan vast zijn gezet. Daardoor geleidt het polymeer een elektrische stroom en fluoresceert het wanneer het bestraald wordt met ultraviolet licht. De organische groepen zijn bovendien zo gekozen dat ze een stevige binding aangaan met moleculen TNT (2,4,6-trinitrotolueen) of het daaraan verwante en eveneens explosieve picrinezuur. Zodra een van deze moleculen zich bindt, wordt de fluorescentie van het polymeer bijna volledig onderdrukt, hetgeen eenvoudig met een lichtgevoelige detector kan worden vastgesteld. Om dit te illustreren brachten de onderzoekers een tiende gram TNT aan op een rubberen handschoen en wreven deze daarna zo goed mogelijk schoon. Vervolgens werd de hand op een stuk papier gedrukt dat geïmpregneerd was met een oplossing van het betreffende polymeer. Waar nog sporen TNT aanwezig zijn, wordt de (groene) fluorescentie onderdrukt. De andere hand, die niet in contact is geweest met het TNT en daardoor ook niet zichtbaar is, dient als controle.

Alle tot nu toe ontwikkelde methoden voor het opsporen van explosieven kunnen uitsluitend worden toegepast in lucht, omdat zich in water andere verbindingen bevinden die de metingen verstoren. In dit geval leidde blootstelling aan zouten, oplosmiddelen en zuren echter niet tot een afname van de fluorescentie. Het is bovendien mogelijk om het polymeer als een verf aan te brengen op allerlei verschillende oppervlakken. Uiteindelijk is het echter de bedoeling om het samen met een lichtbron en detector in te bouwen op een chip om snel en gemakkelijk tests te kunnen uitvoeren.