納米技術新突破 MIT科學家利用菠菜葉探測地雷
撰文:黃珮瑜
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地雷是一種濫殺無辜型的武器,無論是敵是友,是士兵還是平民,只要觸發地雷便會造成人命傷亡。根據國際紅十字會統計,全球平均每個月有800人被地雷炸死,估計目前尚有1億個地雷被埋在60多個國家的地底。過去多年,世界各國都投放了不少資源,嘗試改良現有的掃雷技術和研發出新技術。如今美國麻省理工學院(MIT)的科學家,成功將一棵菠菜,變身成探雷器,可謂一項大突破。
這項研究結果在最新一期的《自然材料》(Nature Materials)雜誌上發表。科學家先在菠菜的葉子上,植入納米碳管,以探測周圍的物質成分。菠菜大約需要10分鐘時間,吸收水份以及地雷等爆炸裝置所含、名為硝基芳烴(nitro-aromatics)的化學物質。
研究人員在實驗中,以激光照射葉子,激發植入葉子的納米碳管發出近紅螢光(near-infrared fluorescent light)。然後他們又用一個紅外線攝影機探測螢光,並連接到電腦,讀取數據。目前研究人員可以探測到植物一米範圍內的土壤成分,他們正在試圖擴大覆蓋範圍。
有份參與研究的美國麻省理工學院化學工程學系教授斯特拉諾(Michael Strano)表示,這項研究提供了重要的原則證明:「我們的論文說明,用這樣的方法操作植物,可以探測任何物質。」
他解釋,研究人員早前用同樣方式,嘗試探測不同的物質,例如氧化氫(hydrogen peroxide)、TNT(俗稱黃色炸藥)和沙林毒氣。不同的物質與納米碳管內的聚合物互相結合後,發光方式都會有所不同,從而可以測出附近有哪一種物質。
斯特拉諾教授認為這種方法,不但可用於探測地雷,而且可用於國防、打擊恐怖活動、監控公共空間,以及檢測被硝基芳烴污染的地下水。
(BBC)