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Sprengstoff besser nachweisen

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Der neue Detektor kann etwas, bei dem Sprengstoffhunde versagen: den Sprengstoff PETN erkennen.
Der neue Detektor kann etwas, bei dem Sprengstoffhunde versagen: den Sprengstoff PETN erkennen. © dpa

Mario Böhme hat in seiner Doktorarbeit Sprengstoffdetektoren erforscht. Das Ergebnis des Wissenschaftlers der TU Darmstadt ist ein nur wenige Zentimeter großer Sensor.

Es ist hochexplosiv und bereits wenige Gramm reichen aus, um einen Mittelklassewagen in die Luft zu jagen. Wohl auch deshalb wird Pentaerythrityltetranitrat (PETN) von Terroristen für Sprengstoff-Attentate genutzt. Von Umar Farouk Abdulmutallab etwa, dem sogenannten Unterhosenbomber, der mit der Chemikalie im Dezember 2009 ein Passierflugzeug über der US-amerikanischen Stadt Detroit zum Absturz bringen wollte.

PETN war bei Kontrollen bisher schwer nachzuweisen, doch damit ist es jetzt vorbei. Materialwissenschaftler der TU Darmstadt haben in Zusammenarbeit mit der Hochschule RheinMain einen extrem sensiblen Sprengstoffsensor entwickelt, der schon geringste Spuren der hochexplosiven Chemikalie aufspürt.

Bisher war ein sehr aufwendiger Wischtest und ein Ionenmobilitätsspektrometer nötig, um PETN festzustellen, so die Pressestelle der TU Darmstadt. Flughafenscanner erkennen die Chemikalie kaum, und für die Nasen der Sprengstoffhunde ist sie zu flüchtig. Der Grund: Die Chemikalie gibt nur wenig Moleküle an die Umgebungsluft ab.

Für den Nano-Sensor der TU und die Hochschul-Wissenschaftler dagegen kein Problem. Der Sensor ist nur wenige Zentimeter groß und besteht aus einer viereckigen Platte, durch die Luft in eine Vielzahl von Nanoröhrchen strömt. So erkennt der neuartige Detektor bereits ein einzelnes Sprengstoffmolekül unter 10 Milliarden Luftmolekülen.

Ergebnis einer Dissertation

Diplom-Ingenieur Mario Böhme vom Fachbereich Materialwissenschaft der TU Darmstadt hat den Sensor während seiner Dissertation entwickelt. Er erklärt, wie er funktioniert: „Nähert sich ein PETN-Molekül den Nanoröhren, bleiben die für Explosivstoffe charakteristischen Nitrogruppen des Moleküls an der Oberfläche der Röhren haften. Hierdurch kommt es zu einer Änderung der Leitfähigkeit, die mit elektronischen Messgeräten erfasst werden kann.“ Es muss also nur die Raumluft über den Sensor geleitet werden.

Laut Böhme könnten Metalldetektoren und Röntgengeräte an den Flughafenkontrollen mit dem Sensor und einer Apparatur zum Ansaugen von Luft nachgerüstet werden. So ließen sich Passagiere und Gepäck diskret und ohne großen Zeitaufwand überprüfen. „Denkbar wäre auch ein Handgerät ähnlich einem Tischstaubsauger“, so Böhme.

Die Sensoren sind klein und kostengünstig, ihr Einsatz vorstellbar auch bei großen Veranstaltungen, wo Sicherheit gefragt ist. Böhme hat die Nanoröhren weltweit zum Patent angemeldet. Jetzt suchen er und seiner Kollegen dafür Kooperationspartnern aus der Industrie. (alu)

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