Ling Zang, professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université de l'Utah, détient un prototype de détecteur qui utilise un nouveau type de matériau de nanotubes de carbone pour une utilisation dans des scanners portables pour détecter les explosifs, produits chimiques toxiques et drogues illégales. Zang et ses collègues ont développé le nouveau matériel, ce qui rendra ces scanners plus rapides et plus sensibles que les dispositifs de détection standard actuels. La société dérivée de Ling, Vaporsens, prévoit de produire des versions commerciales du nouveau type de scanner au début de l'année prochaine. Crédit :Dan Hixon, Collège d'ingénierie de l'Université de l'Utah.
Les ingénieurs de l'Université de l'Utah ont développé un nouveau type de matériau de nanotubes de carbone pour les capteurs portables qui seront plus rapides et meilleurs pour détecter les explosifs, gaz mortels et drogues illégales.
Un nanotube de carbone est un matériau cylindrique qui est un réseau hexagonal ou à six côtés d'atomes de carbone enroulés dans un tube. Les nanotubes de carbone sont connus pour leur résistance et leur conductivité électrique élevée et sont utilisés dans des produits allant des battes de baseball et d'autres équipements sportifs aux batteries lithium-ion et aux écrans d'ordinateur à écran tactile.
Vaporsens, une entreprise dérivée de l'université, prévoit de construire un prototype de capteur portable d'ici la fin de l'année et de produire les premiers scanners commerciaux au début de l'année prochaine, dit le co-fondateur Ling Zang, professeur de science et d'ingénierie des matériaux et auteur principal d'une étude sur la technologie publiée en ligne le 4 novembre dans la revue Matériaux avancés .
Le nouveau type de nanotubes pourrait également conduire à des panneaux solaires flexibles qui peuvent être enroulés et stockés ou même "peints" sur des vêtements tels qu'une veste, il ajoute.
Zang et son équipe ont trouvé un moyen de briser des faisceaux de nanotubes de carbone avec un polymère, puis de déposer une quantité microscopique sur des électrodes dans un prototype de scanner portable capable de détecter des gaz toxiques tels que le sarin ou le chlore. ou des explosifs tels que le TNT.
Lorsque le capteur détecte des molécules d'un explosif, gaz mortel ou drogues telles que la méthamphétamine, ils modifient le courant électrique à travers les matériaux nanotubes, signaler la présence de l'une de ces substances, dit Zang.
Les scientifiques et ingénieurs des matériaux de l'Université de l'Utah présentés ici ont développé un nouveau type de matériau de nanotubes de carbone à utiliser dans la prochaine génération de dispositifs de balayage pour détecter les explosifs, produits chimiques toxiques et drogues illégales. Dans le sens des aiguilles d'une montre depuis l'arrière-plan :le professeur Ling Zang, doctorant Ben Bunes, le doctorant Yaqaiong Zhang et le boursier postdoctoral Miao Xu. Crédit :Dan Hixon, Collège d'ingénierie de l'Université de l'Utah.
"Vous pouvez appliquer une tension entre les électrodes et surveiller le courant à travers le nanotube, " dit Zang, un professeur avec USTAR, l'initiative de développement économique de la science, de la technologie et de la recherche de l'Utah. "Si vous avez des explosifs ou des produits chimiques toxiques attrapés par le nanotube, vous verrez une augmentation ou une diminution du courant."
En modifiant la surface des nanotubes avec un polymère, le matériau peut être réglé pour détecter plus d'une douzaine d'explosifs, y compris les bombes artisanales, et environ deux douzaines de gaz toxiques différents, dit Zang. La technologie peut également être appliquée aux détecteurs existants ou aux scanners d'aéroport utilisés pour détecter les explosifs ou les menaces chimiques.
Zang dit que les scanners avec la nouvelle technologie "pourraient être utilisés par l'armée, police, les premiers intervenants et l'industrie privée se sont concentrés sur la sécurité publique.
Contrairement aux détecteurs d'aujourd'hui, qui analysent les spectres de molécules ionisées d'explosifs et de produits chimiques, la technologie des nanotubes de carbone de l'Utah présente quatre avantages :
