Goldsprengstoffdetektoren. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Sprengstoffdetektoren für Gold

06.12.2012

Wissenschaftler des Imperial College London haben ein System entwickelt, um gefährliche Substanzen wie Drogen oder Sprengstoffe schnell zu erkennen. Das neue System ist hochpräzise – es ist in der Lage, ein Zielmolekül unter 10 Billionen Wassermolekülen in nur wenigen Millisekunden zu erkennen. Die gewünschten Moleküle werden von einer selbstorganisierten Schicht aus Gold-Nanopartikeln eingefangen.

Ein Team von Wissenschaftlern des Department of Chemistry des Imperial College London hat den Weg für die Entwicklung kompakter, einfach zu montierender und zu verwendender Geräte geebnet. Ihr Anwendungsspektrum ist sehr breit - von der Detektion von Drogen und Sprengstoffen bis hin zur Suche nach Schadstoffen in Flüssen, in die Luft freigesetzten Nervengasen und so weiter. Die Ergebnisse der Studie werden diese Woche in Nature Materials veröffentlicht.

Zielmoleküle werden aufgrund des Effekts der Raman-Oberflächenlichtstreuung identifiziert, wenn jedes Molekül aufgrund der komplexen Oberflächenstruktur Licht in seine eigene Richtung streut. Die Technik gibt es seit den 1970er Jahren. Das Signal kann stark verstärkt werden, indem Licht durch eine Schicht aus Gold-Nanopartikeln geleitet und mehrfach reflektiert wird, wodurch die Empfindlichkeit des Geräts erhöht wird. Eine solche Beschichtung war jedoch zu schwierig herzustellen, um weithin verwendet zu werden.

In der aktuellen Arbeit lösen die Wissenschaftler dieses Problem, indem sie zwei nicht mischbare Flüssigkeiten wie Wasser und Öl verwenden. Durch Manipulation der elektrischen Ladung von Gold-Nanopartikeln und der Zusammensetzung der Lösung schufen sie eine Situation, in der sich diese Partikel an der Verbindungsstelle zweier Medien selbst ausrichteten.

„Die Kunst bestand darin, die Bedingungen zu finden, unter denen sich die Nanopartikel selbst an der Grenzfläche zwischen zwei Medien absetzen, aber nicht miteinander verschmelzen“, sagt Jack Page, Co-Autor der Studie. Selbst wenn die Struktur der Nanopartikel aufgebrochen wird, ordnen sie sich spontan an, um das Gerät noch empfindlicher zu machen.

<< Zurück: Metallsprödigkeitsproblem überwunden 07.12.2012

>> Weiter: fliegende Windmühle 06.12.2012

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Topologische Phononen in Graphen entdeckt 02.10.2023

Chinesische Wissenschaftler haben mit der Entdeckung topologischer Phononen in Graphen eine bedeutende Entdeckung gemacht. Um Phononenspektren in der gesamten zweidimensionalen Brillouin-Zone zu untersuchen, verwendeten sie hochauflösende Elektronenmikroskopie und analysierten die charakteristischen Elektronenenergieverluste.

Phononen spielen eine wichtige Rolle für die Eigenschaften kristalliner Materialien, einschließlich thermischer und mechanischer Eigenschaften sowie ihrer elektronischen Eigenschaften. Von besonderem Interesse sind topologische Phononen, die entstehen, wenn sich Phononenzweige mit unterschiedlichen Parametern kreuzen. Allerdings ist die Untersuchung solcher Erkrankungen ein relativ neues Forschungsgebiet.

Bis vor kurzem wurden topologische Phononen in zweidimensionalen Materialien wie Graphen nicht nachgewiesen, da eine sehr hohe Auflösung im Bereich von 0,1 bis 10 Millielektronenvolt erforderlich war. Diese Auflösung war mit herkömmlichen Methoden wie Röntgen- oder Neutronenbeugung schwer zu erreichen, was die experimentelle Untersuchung topologischer Phononenzustände zu einer Herausforderung macht.

Chinesische Wissenschaftler des Beijing National Condensed Matter Physics Laboratory und anderer Institute nutzten hochauflösende Elektronenmikroskopie, um Phononenstrukturen in Graphen zu untersuchen. Dies ermöglichte es ihnen, hochauflösende Phononenspektren über die gesamte zweidimensionale Brillouin-Zone zu erhalten und mehrere topologische Phononen zu identifizieren.

Wissenschaftler stellen fest, dass in periodischen Kristallen wie dem hexagonalen Gitter von Graphen die topologischen Eigenschaften durch die Symmetrien des Kristallgitters bestimmt werden. Diese Symmetrien bestimmen mögliche topologische Strukturen von Phononen, wie z. B. Dirac-Phononen und Ringknoten-Phononen. Computersimulationen sagten das Vorhandensein von zwei Arten von Ringknoten-Phononen und vier Arten von Dirac-Phononen in Graphen voraus.

Die Wissenschaftler führten eine experimentelle Studie an einer einschichtigen Graphenprobe durch, wobei sie ein Linsensystem, einen Elektronenmonochromator und einen Elektronenanalysator verwendeten. Ihre experimentellen Ergebnisse stimmten mit Vorhersagen von Computersimulationen überein und sie konnten die dreidimensionale Struktur topologischer Phononenzustände im Impuls- und Energieraum bestimmen.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen