Wie riecht eigentlich Sprengstoff? Bisher konnten Spürhunde diese Frage wohl am besten – indirekt – beantworten, aber jetzt bekommen diese Spürhunde Konkurrenz. Wissenschaftler am Karlsruher Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie entwickeln elektrochemische Sensoren, die ähnlich wie die tierischen Nasen kleinste Mengen gefährlicher Stoffe detektieren können. Im Gegensatz zu den vierbeinigen Kollegen jedoch werden die Sensoren auch bei Dauereinsatz nicht müde. Und Arbeit gibt es genug – über 100 Millionen Minen sind heute immer noch in rund 70 Ländern vergraben. Gerhard Trey berichtet:

Minengehäuse aus Metall zu finden ist mit Metalldetektoren relativ einfach, allerdings auch sehr unspezifisch. Bei modernen Minen befindet sich der Sprengstoff aber meist in einem Kunststoffgehäuse. Und da haben Hunde im wahrsten Sinne des Wortes noch die Nase vorne. Sie können nämlich auch Sprengstoff in Kunststoffhüllen entdecken, weil er in winzigen Mengen nach außen dringt. Nun wollen Karlsruher Wissenschaftler mit einem elektrochemischen Verfahren den Sprengstoff ebenfalls direkt in der Umgebungsluft nachweisen.

Michael Krausa, Wissenschaftler am Karlsruher Fraunhofer-Institut: „Die Explosivstoff- oder Minendetektion durch Hunde ist eines der erfolgreichsten Systeme, das überhaupt eingesetzt werden (es müsste heißen: wird). Hunde riechen kleine Konzentrationen sehr empfindlich. Besser können’s noch offenbar Ratten, die im Moment trainiert werden, um auch Minen wiederzufinden. Es gibt heute nahezu kein technisches Verfahren, insbesondere kein chemisches Verfahren, das die Nachweisempfindlichkeit hat, die Hunde heute aufweisen.“
 

Hunden geht es wie Menschen: Sie ermüden, ihre Konzentration lässt nach. Und natürlich stehen entsprechend geschulte Tiere nicht immer zur Verfügung. Obendrein haben Hunde ähnlich wie Menschen nicht immer Lust zu arbeiten. Technische Einrichtungen kennen solche Probleme nicht.
 

„Ziel unserer Arbeiten ist es, Sprengstoffe aus der Luft nachzuweisen, zu detektieren, ähnlich wie es Hunde beim Riechen machen, so dass man unabhängig davon ist, in welchem Gehäuse sie stecken, beispielsweise Metallminen oder Plastikminen, die ummantelt sind.“
 

Wer unvorstellbar winzige Spuren nachweisen will, muss großen Aufwand treiben. Das ist auch beim Sprengstoff nicht anders. Und doch greifen die Forscher am Fraunhofer-Institut auf eine wohlbekannte Methode zurück. Allerdings hat man sie gewaltig optimiert: "Als Messverfahren setzen wir die zyklische Voltametrie ein, das ist ein Standardverfahren in der Elektrochemie, das auch dazu eingesetzt werden kann, sehr kleine Konzentrationen von Molekülen in der Gasphase nachweisen (es müsste heißen: nachzuweisen), wie beispielsweise im Fall des TNTs bis runter zu 500 ppt. Ppt, dahinter verbirgt sich ein Teilchen auf eine Billion kleiner Teilchen."

Aufspüren könnte man mit dieser Technik natürlich nicht nur Sprengstoffe wie TNT, sondern auch andere Stoffe, etwa Kampfgase wie Sarin oder auch Drogen. In etwa zwei Jahren soll es so weit sein. Das kleine, tragbare Gerät wird innerhalb einer Sekunde Alarm schlagen. Ein Prototyp mit gläsernem Ansaugrüssel existiert bereits. Zumindest auf längere Sicht hofft man damit auch den heimtückischen Plastiksprengstoff nachweisen zu können, der als terroristische Waffe besonders gefürchtet ist.

„Noch erheblich schwieriger nachzuweisen – chemisch – sind die heute bekannten Plastiksprengstoffe, wo die Konzentrationen noch kleiner sind als beim TNT in der Gasphase, aber wir gehen davon aus, dass wir bei weiterer Optimierung des Verfahrens vielleicht auch da eine Chance haben.“

 

Quelle: Bayern 5 am Sonntag (Redaktion Wissenschaft & Technik)

Ein neuerer Bericht zu diesem Thema (Planet Wissen, 26.01.2011)

Wie riecht eigentlich Sprengstoff? Bisher konnten Spürhunde diese Frage wohl am besten – indirekt – beantworten, aber jetzt bekommen diese Spürhunde Konkurrenz. Wissenschaftler am Karlsruher Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie entwickeln elektrochemische Sensoren, die ähnlich wie die tierischen Nasen kleinste Mengen gefährlicher Stoffe detektieren können. Im Gegensatz zu den vierbeinigen Kollegen jedoch werden die Sensoren auch bei Dauereinsatz nicht müde. Und Arbeit gibt es genug – über 100 Millionen Minen sind heute immer noch in rund 70 Ländern vergraben. Gerhard Trey berichtet:

Minengehäuse aus Metall zu finden ist mit Metalldetektoren relativ einfach, allerdings auch sehr unspezifisch. Bei modernen Minen befindet sich der Sprengstoff aber meist in einem Kunststoffgehäuse. Und da haben Hunde im wahrsten Sinne des Wortes noch die Nase vorne. Sie können nämlich auch Sprengstoff in Kunststoffhüllen entdecken, weil er in winzigen Mengen nach außen dringt. Nun wollen Karlsruher Wissenschaftler mit einem elektrochemischen Verfahren den Sprengstoff ebenfalls direkt in der Umgebungsluft nachweisen.

Michael Krausa, Wissenschaftler am Karlsruher Fraunhofer-Institut: „Die Explosivstoff- oder Minendetektion durch Hunde ist eines der erfolgreichsten Systeme, das überhaupt eingesetzt werden (es müsste heißen: wird). Hunde riechen kleine Konzentrationen sehr empfindlich. Besser können’s noch offenbar Ratten, die im Moment trainiert werden, um auch Minen wiederzufinden. Es gibt heute nahezu kein technisches Verfahren, insbesondere kein chemisches Verfahren, das die Nachweisempfindlichkeit hat, die Hunde heute aufweisen.“
 

Hunden geht es wie Menschen: Sie ermüden, ihre Konzentration lässt nach. Und natürlich stehen entsprechend geschulte Tiere nicht immer zur Verfügung. Obendrein haben Hunde ähnlich wie Menschen nicht immer Lust zu arbeiten. Technische Einrichtungen kennen solche Probleme nicht.
 

„Ziel unserer Arbeiten ist es, Sprengstoffe aus der Luft nachzuweisen, zu detektieren, ähnlich wie es Hunde beim Riechen machen, so dass man unabhängig davon ist, in welchem Gehäuse sie stecken, beispielsweise Metallminen oder Plastikminen, die ummantelt sind.“
 

Wer unvorstellbar winzige Spuren nachweisen will, muss großen Aufwand treiben. Das ist auch beim Sprengstoff nicht anders. Und doch greifen die Forscher am Fraunhofer-Institut auf eine wohlbekannte Methode zurück. Allerdings hat man sie gewaltig optimiert: "Als Messverfahren setzen wir die zyklische Voltametrie ein, das ist ein Standardverfahren in der Elektrochemie, das auch dazu eingesetzt werden kann, sehr kleine Konzentrationen von Molekülen in der Gasphase nachweisen (es müsste heißen: nachzuweisen), wie beispielsweise im Fall des TNTs bis runter zu 500 ppt. Ppt, dahinter verbirgt sich ein Teilchen auf eine Billion kleiner Teilchen."

Aufspüren könnte man mit dieser Technik natürlich nicht nur Sprengstoffe wie TNT, sondern auch andere Stoffe, etwa Kampfgase wie Sarin oder auch Drogen. In etwa zwei Jahren soll es so weit sein. Das kleine, tragbare Gerät wird innerhalb einer Sekunde Alarm schlagen. Ein Prototyp mit gläsernem Ansaugrüssel existiert bereits. Zumindest auf längere Sicht hofft man damit auch den heimtückischen Plastiksprengstoff nachweisen zu können, der als terroristische Waffe besonders gefürchtet ist.

„Noch erheblich schwieriger nachzuweisen – chemisch – sind die heute bekannten Plastiksprengstoffe, wo die Konzentrationen noch kleiner sind als beim TNT in der Gasphase, aber wir gehen davon aus, dass wir bei weiterer Optimierung des Verfahrens vielleicht auch da eine Chance haben.“

 

Quelle: Bayern 5 am Sonntag (Redaktion Wissenschaft & Technik)

Ein neuerer Bericht zu diesem Thema (Planet Wissen, 26.01.2011)