Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Terroryści zawsze byli o krok przed służbami policyjnymi, a dziś, kiedy zagrożenie terroryzmem wzrasta, technologia pozwala im być nawet o dwa kroki do przodu. Olbrzymie kłopoty sprawia wykrywanie ładunków wybuchowych - dziś nikt nie używa tradycyjnych materiałów, a rozwój chemii pozwala stosunkowo łatwo sporządzić silne i trudno wykrywalne materiały wybuchowe z substancji powszechnie dostępnych w sklepach chemicznych.

Jednym z takich materiałów jest nadtlenek acetonu (najczęściej używaną postacią jest triacetonetriperoxide, TATP), uzyskiwany w prostej reakcji utleniania acetonu nadtlenkiem wodoru. Związek ten jest trudny do wykrycia większością tradycyjnych, chemicznych metod: nie paruje intensywnie, nie ulega jonizacji, nie absorbuje ultrafioletu, nie fluoryzuje. Urządzenia do jego wykrywania są wielkie i nieporęczne nawet jako detektory stacjonarne, ponadto są wrażliwe na zmiany wilgotności, ślady innych środków chemicznych (jak detergenty), itd. To czyli TATP niemal idealnym środkiem do sporządzenia przysłowiowej bomby w bucie.

Tak przynajmniej było do tej pory, bowiem bardzo skuteczne i efektywne urządzenie do wykrywania nadtlenku acetonu skonstruowali Kenneth Suslick oraz Hengwei Lin z University of Illinois w Urbana-Champaign. Ich kolorymetryczna matryca pozwoli wykryć TATP już w stężeniu dwóch cząsteczek na miliard. Składa się ona z 16 kropek różnokolorowych pigmentów naniesionych na obojętną, plastikową błonę. Specjalny, kwasowy katalizator rozkłada cząsteczki TATP na łatwo wykrywalne substancje, powodujące zmianę koloru pigmentów, od razu stosownie do stężenia. Do analizy zmian pigmentów wystarcza zwykły stołowy skaner lub kamera cyfrowa oraz odpowiednie oprogramowanie.

Technologia nie tylko pozbawiona jest wad dotychczasowych rozwiązań, ale jest również bardzo tanie, a matryca z pigmentami posiada długi termin ważności, a urządzenie łatwo zaprojektować w wersji przenośnej, pozwalającej szybko skontrolować np. bagaż podręczny, czy wnętrze samolotu. Inżynierowie z University of Illinois skonstruowali zresztą pierwszy, przenośny egzemplarz, korzystając z elementów dostępnych w sklepie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Unia Europejska proponuje, by obywatele mieli możliwość oznaczania witryn zawierających nielegalne lub niepożądane treści. Informacja o wyborach internautów trafiałaby do policji, która bliżej przyglądałaby się takim witrynom. Oznaczanie witryn to jedna z podstawowych inicjatyw rozpoczętego przez Komisję Europejską „Clean IT Project“.
      W projekcie bierze udział m.in. Europol, niemieckie Ministerstwo Spraw Wewnętrznych, hiszpańskie Narodowe Centrum Koordynacji Działań Antyterrorystycznych czy holenderski Narodowy Koordynator ds. Bezpieczeństwa i Antyterroryzmu.
      Jak czytamy konspekcie dyskusji, która odbyła się podczas pierwszego, listopadowego spotkania wyżej wymienionych organizacji oraz innych osób i stron, internet jest używany również do celów nielegalnych. Niewłaściwe użycie obejmuje wiele form, w tym cyberprzestępczość, mowę nienawiści, dyskryminację, nielegalne oprogramowanie, pornografię dziecięcą i terroryzm. Dowiadujemy się również, że ograniczenie nielegalnego i niepożądanego użycia internetu przez terrorystów i ekstremistów wymaga współpracy dostawców internetu, użytkowników, organizacji naukowych i edukacyjnych, organizacji pozarządowych, prawodawców oraz organów ścigania. Uczestnicy projektu zauważają, że jego celem jest również ograniczenie użycia internetu przez organizacje lub osoby zachęcające do morderstw, przemocy i/lub publikujących lub rozpowszechniających materiały rasistowskie, ksenofobiczne oraz mowę nienawiści.
      Clean IT Project zakłada, że nielegalne i niepożądane treści powinny być usuwane przez ISP lub ich klientów. Czytamy również, że „niechciane treści nie muszą być treściami nielegalnymi, jednak na gruncie regulaminu dostawcy internetu są niepożądane w jego sieci“. Dowiadujemy się też, że co prawda Clean IT ma na celu ograniczenie rozpowszechniania terroryzmu i ekstremizmu za pomocą internetu, jednak niektóre z wymienionych poniżej częściowych rozwiązań będą ograniczały też inne formy nielegalnego bądź niepożądanego wykorzystania internetu.
      Wśród wspomnianych częściowych rozwiązań wymieniono działania edukacyjne i informacyjne mające na celu zwiększenie aktywności użytkowników [informujących o nielegalnych/niepożądanych treściach - red.] i zwiększenie jakości powiadomień. Proponowane jest prowadzenie kampanii informacyjnych przez rządy, dostawców internetu i organizacje pozarządowe. Mają powstać filtry rodzicielskie, które na podstawie czarnych list tworzonych przez policję będą blokowały niepożądane witryny. Rządy oraz organa ścigania miałyby wysyłać do dostawców internetu informacje dotyczące zagrożeń w ich sieci. Proponuje się też stworzenie sądów i prokuratur wyspecjalizowanych w tego typu sprawach.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Illinois zaobserwowali w grafenie zjawisko termoelektryczne i odkryli, że w nanoskali materiał ten chłodzi się efektywniej niż krzem. Zespół pracujący pod kierunkiem profesora Williama Kinga wykorzystał końcówkę mikroskopu sił elektronowych w roli czujnika temperatury. Uczeni dowiedzieli się, że w miejscu, w którym grafenowy tranzystor dotyka metalowych połączeń, chłodzący efekt termoelektryczny jest silniejszy niż ogrzewanie się materiału wywołane oporami w przepływie prądu. Oznacza to, że w tym miejscu tranzystor samodzielnie się schładza.
      Zjawisko termoelektryczne zachodzi wskutek bezpośredniej transformacji napięcia elektrycznego pomiędzy dwoma punktami na różnicę temperatur.
      W krzemie i większości materiałów nagrzewanie się spowodowane przepływem prądu jest znacznie większe niż samodzielne chłodzenie. Odkryliśmy jednak, że w tych tranzystorach grafenowych istnieją miejsca, w których chłodzenie jest większe niż nagrzewanie, co pozwala urządzeniom na samodzielne schłodzenie się. Dotychczas nie obserwowano tego zjawiska w grafenie - mówi King.
      Dzięki nowo odkrytej kolejnej przydatnej właściwości grafenu, elektronika grafenowa, o ile powstanie, będzie wymagała niewiele wspomaganego chłodzenia, a niewykluczone, że obejdzie się bez niego.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kurkumina ma zostać podstawą tanich wykrywaczy materiałów wybuchowych. Abhishek Kumar z University of Massachusetts, twórca zaskakującego rozwiązania, tłumaczy, że wystarczy nadać barwnikowi właściwości fluorescencyjne. Wtedy można się posłużyć spektroskopią fluorescencji. Gdy z kurkuminą zwiążą się np. cząsteczki trotylu (TNT), po oświetleniu zmienią się właściwości emitowanego przez nią światła.
      Amerykanie zaprezentowali wyniki swoich badań na konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Fizyki. Jeśli mamy gram TNT i będziemy próbkować miliard cząsteczek powietrza z losowo wybranych części pokoju, znajdziemy 4 do 5 cząsteczek TNT – to przyczyna, dla której tak trudno wykryć trotyl. Amerykański Departament Stanu szacuje, że na świecie zagraża ludziom ok. 60-70 mln min lądowych. Potrzebujemy więc przenośnego, rozmieszczalnego w terenie wykrywacza. Powinien być tani, bardzo czuły i łatwy w obsłudze.
      Na to, że kurkuminę można wykorzystać w takim urządzeniu, zespół Kumara wpadł zupełnie przez przypadek. Naukowcy skupiali się bowiem na biologicznych zastosowaniach substancji i poszukiwali metod zwiększenia rozpuszczalności w wodzie. Wtedy pomyśleli o wykorzystaniu jej właściwości optycznych. Na początku przeprowadzono reakcję chemiczną, w wyniku której do kurkuminy przyłączono grupy boczne wiążące się preferencyjnie z cząsteczkami materiału wybuchowego. By zachodziło świecenie, kurkumina musi znajdować się w roztworze. Jeśli ciecz podda się odparowaniu, traci swoje właściwości fluorescencyjne. Amerykanie wpadli więc na pomysł, by wykorzystać poli(dimetylosiloksan), PDMS. Jest on gęsty i lepki w temperaturze pokojowej, dlatego zapobiega ewaporacji. Na szklaną płytkę naniesiono bardzo cienką warstwę PDMS. Później akademicy posłużyli się LED-ami, które włączano i po jakim czasie wyłączano. Film jarzył się na zielono, a w obecności materiałów wybuchowych światło stawało się przytłumione. Podczas testów filmy wykrywały stężenia materiałów wybuchowych rzędu 80 części na miliard. Do wykrywania min urządzenie musi być czulsze, trzeba zatem zmodyfikować grupy dołączone do kurkuminy.
      Naukowcy uważają, że wykorzystanie macierzy czujników reagujących na różniące się nieznacznie barwy światła pozwoli wykrywać całą gamę materiałów wybuchowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      O metamateriałach pisaliśmy już wielokrotnie, również w kontekście skonstruowania dzięki nim technologicznej peleryny niewidki. To, co dla światła pozostaje w sferze odległych planów, w dziedzinie dźwięku właśnie osiągnięto, tworząc materiał zapewniający niewidzialność dla sonarów.
      Sonar to nic innego, jak dźwiękowy radar, korzystający najczęściej z ultradźwięków - woda morska tłumi fale radiowe, zaś dźwięk przenosi się w niej szybko i na duże odległości (dzięki temu, że woda jest bardziej gęsta od powietrza). Wykładowca mechaniki i inżynierii na University of Illinois, Nicholas Fang, skonstruował w swoim laboratorium metamateriał wytłumiający dźwięki w zakresie stosowanym przez sonary.
      Urządzenie ma postać dysku składającego się z wielu pierścieni o malejącej średnicy. Każdy pierścień to misterna struktura wgłębień „prowadzących" falę dźwiękową, każdy ma inny współczynnik refrakcji. Wgłębienia powodują zmianę prędkości fali akustycznej i spadek jej energii, a całość powoduje uwięzienie dźwięku, wygięcie fali i „owinięcie" jej wokół zewnętrznych krawędzi dysku, niwelując niemal całkowicie odbicie dźwięku.
      Specyfiką konstrukcji jest to, że działa nie tylko dla ściśle określonej długości fali - jak to jest z metamateriałami dla fal elektromagnetycznych - lecz jest skuteczne dla dość szerokiego przedziału częstotliwości, do 40 do 80 kiloherców, przy czym teoretycznie można uzyskać pokrycie przedziału częstotliwości aż do dziesiątek megaherców.
      Podwodne testy z sonarem wykazały skuteczność takiego urządzenia maskującego i rozpoczynają się prace nad zastosowaniami praktycznymi. Pierwszym, jakie się narzuca, jest oczywiście zastosowanie militarne celem stworzenia niewykrywalnych okrętów podwodnych. Są jednak i inne: na przykład doskonała izolacja akustyczna, czy polepszenie osiągów ultrasonografii medycznej. Autorzy są też przekonani, że dzięki wynalazkowi będzie można uporać się ze zjawiskiem kawitacji, czyli tworzenia się wirów i hałaśliwych pęcherzyków wokół śrub napędowych statków i okrętów podwodnych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Malaria, pasożytnicza choroba przenoszona przez moskity, wciąż jest niepowstrzymana, mimo wielu badań. Naukowcy z uniwersytetu w Chicago proponują nowy sposób, który ma zablokować przenoszenie się zarodźca malarii.
      Samice moskitów potrzebują dużych ilości krwi (a dokładniej: hemoglobiny) jako pożywienia koniecznego dla rozwoju jaj. Podczas jej pobierania roznoszą zakażenie poprzez zarodźce (Plasmodium), które wykluwają się w ich wnętrznościach. W tym złożonym, bo wymagającym dwóch różnych żywicieli, cyklu rozwojowym ważną rolę spełnia proteina FLVCR, transportująca pochodzący z hemoglobiny hem poza komórkę. Proteina ta jednocześnie chroni moskita przed stresem oksydacyjnym. John Quigley z University of Illinois w Chicago postawił hipotezę, że zakłócenie działania białka FLVCR nie pozwoli na dokończeniu cyklu rozwojowego Plasmodium i zablokuje przenoszenie się choroby.
      Podczas eksperymentu wyizolowano gen kodujący FLVCR od dwóch gatunków moskitów znanych z roznoszenia malarii i korzystając z techniki wyciszania genów, z powodzeniem zmniejszono wydatnie ilość produkowanego białka we wnętrznościach moskitów. Przed zespołem dra Quigley stoi jeszcze zbadanie czy i w jakim stopniu zablokowanie proteiny i zwiększenie stresu oksydacyjnego hamuje przenoszenie pasożyta.
      Jeśli zakłócenie funkcjonowania proteiny zahamuje przenoszenie się pasożyta Plasmodium, pojawi się potencjalna możliwość wykorzystania elementów proteiny FLVCR do stworzenia przeciwciał i wyprodukowania szczepionki dla ludzi - tłumaczy autor rozwiązania. - Wówczas przeciwciała zablokują FLVCR i zwiększą stres oksydacyjny, wskutek zarodźce malarii nie będą potrafiły doprowadzić do końca swojego cyklu życiowego, co zapobiegnie rozprzestrzenianiu się malarii.
      Na malarię co roku umiera nawet do trzech milionów ludzi, głównie dzieci (choruje co roku ponad 220 milionów), więc problem zwalczenia tej choroby jest dość palący. Niestety, fakt że choroba dotyka głównie niezamożne kraje i ludzi, nie sprzyja inwestowaniu dużych środków finansowych w badania przez firmy farmaceutyczne.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...