Un nuevo tipo de sensor tiene el potencial de reemplazar a los perros rastreadores cuando se trata de detectar explosivos como el TNT. Esta semana, Investigadores de varias instituciones, incluida TU Delft, están publicando un artículo sobre este tema en la revista de la American Chemical Society. Nano letras .

Estructuras de jaulas

'Por primera vez, hemos utilizado moléculas con una estructura de jaula tipo linterna para fabricar nanosensores sensibles que pueden detectar sustancias explosivas como TNT ', dice el investigador Louis de Smet (afiliado a TU Delft y la Universidad de Wageningen).

'Estas estructuras de jaulas tienen una capacidad de aproximadamente 1 nanómetro cúbico, que aloja con precisión una sola molécula de TNT ». Investigadores de TU Delft, la Universidad de Twente, Philips Research, la City University of Hong Kong y la University of Melbourne han unido químicamente una capa ultrafina de estas jaulas especialmente desarrolladas a la superficie de un chip sensor que contiene unas pocas docenas de nanosensores sensibles. Una sola jaula no es suficiente para fines de detección.

Poroso

'Las moléculas porosas se utilizan con bastante frecuencia para capturar moléculas ambientales', explica De Smet. 'En el caso de moléculas relativamente pequeñas, como con los explosivos, el desafío es asegurarse de que la estructura de la jaula no solo tenga el tamaño correcto, sino que también tenga los puntos de anclaje correctos para que la molécula pueda encajar en su lugar, haciéndola detectable. Por este trabajo, Por lo tanto, utilizamos capas formadas por las llamadas moléculas MOP (poliedros metal-orgánicos). A través de la variación con una gran cantidad de propiedades geométricas y electrónicas de estas complejas moléculas de jaula, somos capaces de capturar las moléculas "explosivas" que estamos buscando. Y la presencia de tal molécula también hace que la conductancia eléctrica de los nanocables de silicio subyacentes cambie de una manera muy característica. Podemos medir esto y así confirmar que realmente hemos encontrado moléculas de TNT a partir de un explosivo ”.

Perro rastreador

'Finalmente, es posible que podamos usar este tipo de sensor para detectar explosivos; en una situación de guerra, por ejemplo, o cuando se enfrenta a una amenaza terrorista ', dice De Smet. 'En la actualidad, muy diferente, Los métodos cualitativos se utilizan principalmente para esto, que involucran reacciones químicas que causan cambios de color, por ejemplo, o el despliegue de perros rastreadores. Lo mejor de nuestro método es que no solo puede detectar si hay rastros de TNT, sino que también puede determinar la cantidad '.