Vous vous êtes toujours demandé comment certaines personnes arrivaient à passer les postes de sécurité avec des explosifs dissimulés ? Une recherche conduite au département Chimie et Ingénierie des matériaux de l'Université d'Alberta (UofA, Edmonton-Canada) vient de révéler une nouvelle façon de détecter certaines molécules. Une équipe de chercheurs de UofA a donc trouvé une technique pour accroitre la reconnaissance de molécules chimiques dans des mélanges explosifs en utilisant la spectroscopie nano mécanique infrarouge sans récepteur.
La détection de traces dans les explosifs à molécules mélangées est un challenge difficile pour des capteurs à revêtements chimiques. La spectroscopie nano mécanique infrarouge qui a été utilisée par cette équipe permet d'augmenter la sélectivité dans la détection moléculaire en mesurant un effet photo thermique des molécules absorbées. Le Dr. Thundat, professeur au département Chimie et Ingénierie des Matériaux à UBC, explique que la spectroscopie permet de s'intéresser à la nature physique des molécules et précise : "même s'il y a des molécules en mélange, nous pouvons détecter des molécules spécifiques grâce à cette technique".
La méthode conventionnelle qui utilise des capteurs à revêtements chimiques ne peut pas faire cela à certains niveaux de concentration des molécules cibles dans un mélange. La sensibilité de détection et la sélectivité sont augmentées de manière drastique si l'on utilise un laser de puissance infrarouge car les signaux photo thermiques ainsi induits proviennent de l'absorption des photons infrarouge et du processus de décroissance non-radiatif. En utilisant cette méthode, quelques milliardièmes de milliardièmes de grammes de molécules explosives peuvent être détectées dans un mélange complexe, même parmi d'autres composés de concentration plus importante.
Les résultats de cette étude ont été publiés dans un article intitulé "Molecular recognition using receptor-free nanomechanical infrared spectroscopy based on a quantum cascade laser," dans Scientific Reports by Nature le 23 janvier 2013.
L'équipe s'attache maintenant à essayer de détecter des biomolécules, et des composés hydrocarbonés dans l'industrie du pétrole et dans les stimulants neurotoxiques (DMMP), que l'on peut trouver par exemple dans des radiateurs domestiques, dans l'essence ou des assouplissants. L'équipe espère également développer un système portable pour cette détection chimique qui pourrait être utilisé dans des domaines de la sécurité, des soins de santé ou de la protection environnementale.
Thomas Thundat - Professeur au département de génie chimique et des matériaux de l'Université d'Alberta, titulaire de la chaire d'excellence en génie moléculaire des sables bitumineux : thundat@ualberta.ca