Новости химической науки > Костюм покраснеет, почувствовав тротил

Исследователи из Испании разработали материал, меняющий цвет, реагируя на следовые количества тринитротолуола в парах или в водном растворе. Вещество, которое может найти применение для изготовления «умного текстиля», одежда из которого пригодится саперам, работающим в бывших зонах боевых действий и специалистам по борьбе с террористической опасностью.

Тринитротолуол является проблемой для территорий, в которых велись боевые действия, на которых остались неразорвавшиеся боеприпасы и мины – главным образом не потому что они могут взорваться, а из-за того, что тринитротолуол токсичен, и его утечки могут загрязнять воду и почву. Тринитротолуол отличается исключительной токсичностью для печени, даже если тогда, когда он попадает в организм через кожные покровы. В настоящее время существует ряд методик, позволяющих детектировать тринитротолуол в лаборатории с помощью хроматографии или хромато-масс-спектрометрии, однако для выполнения таких анализов требуется специализированное оборудование и квалифицированный персонал.

В присутствии тринитротолуола полимер меняет окраску, становясь из белого красным. (Рисунок из RSC. Adv., 2014, 4, 25562 (DOI: 10.1039/c4ra02716g))

Новый полимер, полученный Хосе Гарсией (José García) и его коллегами из Университета Бургоса меняет цвет при контакте с тринитротолуолом, генерируя сигнал, который видно невооруженным глазом. Изменение окраски связано с тем, что аминогруппы, входящие в состав полимера, реагируют с тринитротолуолом с образованием комплекса Мейзингеймера, а такие комплексы, как правило, отличаются интенсивной окраской. В данном случае окраска комплекса ярко красная и значительно отличается от белого цвета, который характерен для самого полимерного материала.

Полимер может быть нанесен на нити, из которых изготавливается ткань для спецодежды или же из него можно изготовить диски, которые можно закрепить на этой одежде. Изменение окраски происходит и тогда, когда реализуется контакт полимера с тринитротолуолом, растворенным в воде, так и тринитротолуолом, находящимся в виде паров в воздухе – в обоих случаях изменение окраски может свидетельствовать о наличии неразорвавшихся боеприпасов, хотя следует отметить, что контакт с парами тринитротолуола дает менее однозначные изменения цветов. Новый материал может осуществлять колориметрическое обнаружение тротила в воде при его содержании в 100 мкмоль/л. Поскольку для обнаружения тринитротолуола таким методом не требуется ни специального оборудования, ни специализированных знаний, такая система может применяться как обычными людьми, живущими в области, риск нахождения неразорвавшихся боеприпасов в которых велит, так и службами безопасности, действующими в таких зонах.

Рамон Мартинес-Манес (Ramón Martínez-Máñez), эксперт по новым материалам из Политехнического Университета Валенсии, отмечает, что идея Гарсии весьма перспективна благодаря своей простоте. Он додчеркивает, что новый материал является изящным примером того, как можно комбинировать фундаментальную науку и химию материалов, получая при этом весьма актуальный для нашего времени полимер.

Гарсия, отмечающий, что основной научный интерес его группы – разработка сенсоров, способствующих благополучию человека, надеется создать тканевую мембрану, концентрирующую пары тринитротолуола – это может увеличить чувствительность нового сенсора.

Источник: RSC. Adv., 2014, 4, 25562 (DOI: 10.1039/c4ra02716g)

метки статьи: #аналитическая химия, #химическая криминалистика, #химия полимеров