Molekyle afslører landminer
Dansk forsker har fundet et molekyle, der kan opdage sprængstof. Det gør det muligt at se, hvor nedgravede landminer gemmer sig.

Det skønnes, at over 110 millioner aktive miner er spredt rundt om i 70 lande. Det er ofte civilbefolkningen, det går ud over, når landminerne eksploderer (Foto: James Hathaway)

På Syddansk Universitet leger de i sandkasser. Ikke fordi forskerne er barnlige sjæle, men fordi det giver god mening, når man skal teste, om det er muligt at finde sporstoffer til de eksplosiver, der bruges i landminer.

Forskerne har fundet frem til et molekyle, der, når det går i forbindelse med sprængstoffet TNT (trinitrotoluen), skifter farve fra gult til grønt. Dermed håber de, at det vil blive muligt at finde frem til et stof, der kan tilføres et område med landminer, hvorefter man kan gå målrettet efter de grønne pletter i sandet.

»Vi har fundet ud af, at det virker både i opløsning og i fast materiale. Nu kommer arbejdet med at få denne grundforskning udviklet, så det kan anvendes udenfor laboratoriet,« fortæller Jan O. Jeppesen. Han er professor på Institut for Fysik og Kemi på Syddansk Universitet og leder af den forskergruppe, der har fundet frem til molekylet.

Find landminerne

Molekylet minder i sin opbygning om en pincet. Det har en krop med to fangarme. Når molekylet kommer i nærheden af TNT genkender og fanger det så at sige TNT-molekylerne mellem pincet-armene. Samtidig sker der det, at molekylet skifte farve. Hvor det før var gult, bliver det nu grønt. Bieffekten er vældig praktisk, når man ønsker at finde TNT med det blotte øje frem for med de primitive metaldetektorer, som man bruger mange steder i dag.

Fakta

LÆS OGSÅ

Portræt af Jan O. Jeppesen: Kemiker med grønne fingre

TNT er et såkaldt sekundært sprængstof, der anslået bruges i over 80 procent af alle landminer. Når en landmine har ligget i jorden nogle år, vil den efterhånden gå i stykker, og TNT vil begynde at sive ud i jorden.

I uryddede områder hvor man ved, der ligger landminer, er det ofte civilbefolkningen, det går ud over. Metoder til detektion af TNT har stort potentiale, fordi man så kan få fjernet minerne og beskytte de mennesker, der bor i områderne, som er de hyppigste ofre - også efter krigens afslutning.

Grønne cirkler

Forsøgene, der er blevet lavet på Syddansk Universitet, gik ud på at blande sand med TNT og placere det i et sandområde som runde cirkler.

Derefter oversprøjtede forskerne området med en opløsning af sensormolekylet (pincetmolekylet), og derefter observerede de, hvad der skete.

På Syddansk Universitet leger de i sandkasser. Ikke fordi forskerne er barnlige sjæle, men fordi det giver god mening, når man skal teste, om det er muligt at finde sporstoffer til de eksplosiver, der bruges i landminer.

Forskerne har fundet frem til et molekyle, der, når det går i forbindelse med sprængstoffet TNT (trinitrotoluen), skifter farve fra gult til grønt. Dermed håber de, at det vil blive muligt at finde frem til et stof, der kan tilføres et område med landminer, hvorefter man kan gå målrettet efter de grønne pletter i sandet.

»Vi har fundet ud af, at det virker både i opløsning og i fast materiale. Nu kommer arbejdet med at få denne grundforskning udviklet, så det kan anvendes udenfor laboratoriet,« fortæller Jan O. Jeppesen. Han er professor på Institut for Fysik og Kemi på Syddansk Universitet og leder af den forskergruppe, der har fundet frem til molekylet.

Find landminerne

Molekylet minder i sin opbygning om en pincet. Det har en krop med to fangarme. Når molekylet kommer i nærheden af TNT genkender og fanger det så at sige TNT-molekylerne mellem pincet-armene. Samtidig sker der det, at molekylet skifte farve. Hvor det før var gult, bliver det nu grønt. Bieffekten er vældig praktisk, når man ønsker at finde TNT med det blotte øje frem for med de primitive metaldetektorer, som man bruger mange steder i dag.

TNT er et såkaldt sekundært sprængstof, der anslået bruges i over 80 procent af alle landminer. Når en landmine har ligget i jorden nogle år, vil den efterhånden gå i stykker, og TNT vil begynde at sive ud i jorden.

I uryddede områder hvor man ved, der ligger landminer, er det ofte civilbefolkningen, det går ud over. Metoder til detektion af TNT har stort potentiale, fordi man så kan få fjernet minerne og beskytte de mennesker, der bor i områderne, som er de hyppigste ofre - også efter krigens afslutning.

Grønne cirkler

Forsøgene, der er blevet lavet på Syddansk Universitet, gik ud på at blande sand med TNT og placere det i et sandområde som runde cirkler.

Derefter oversprøjtede forskerne området med en opløsning af sensormolekylet (pincetmolekylet), og derefter observerede de, hvad der skete.

Umiddelbart efter kunne der tydeligt ses runde grønne cirkler på det sprøjtede område. Altså de cirkler, hvor der var TNT i sandet.

Ny type overlevelsestæppe

Næste skridt bliver at finde frem til, hvordan man kan indkapsle sensormolekylet på en måde, så det ikke kommer i direkte kontakt med omgivelserne, men kun reagerer med TNT. Det er nemlig ikke undersøgt, om stoffet er uskadeligt for omgivelserne.

Generelt kræver det en lang godkendelsesprocedure, inden der gives tilladelse til at sprøjte kemiske stoffer ud i naturen, og derfor leder forskerne efter alternative metoder.

»En mulighed kunne være at støbe molekylet ind i en form for plastiktæppe, som kan lægges ud over et område på for eksempel 50 x 50 meter, og som kan skifte farve de steder, hvor der er TNT i jorden underneden. På den måde vil molekylet ikke blive blandet med jord, men kan fjernes igen efterfølgende uden problemer,« siger Jan O. Jeppesen.

Han understreger dog, at det endnu ikke er fastlagt, hvordan man vil gå til værks i den praktiske brug af molekylet. I første omgang handler det om at finde en virksomhed, der kan se en god forretning i at bruge forskningen til at udvikle et konkret produkt.

Umiddelbart efter kunne der tydeligt ses runde grønne cirkler på det sprøjtede område. Altså de cirkler, hvor der var TNT i sandet.

Ny type overlevelsestæppe

Næste skridt bliver at finde frem til, hvordan man kan indkapsle sensormolekylet på en måde, så det ikke kommer i direkte kontakt med omgivelserne, men kun reagerer med TNT. Det er nemlig ikke undersøgt, om stoffet er uskadeligt for omgivelserne.

Generelt kræver det en lang godkendelsesprocedure, inden der gives tilladelse til at sprøjte kemiske stoffer ud i naturen, og derfor leder forskerne efter alternative metoder.

»En mulighed kunne være at støbe molekylet ind i en form for plastiktæppe, som kan lægges ud over et område på for eksempel 50 x 50 meter, og som kan skifte farve de steder, hvor der er TNT i jorden underneden. På den måde vil molekylet ikke blive blandet med jord, men kan fjernes igen efterfølgende uden problemer,« siger Jan O. Jeppesen.

Han understreger dog, at det endnu ikke er fastlagt, hvordan man vil gå til værks i den praktiske brug af molekylet. I første omgang handler det om at finde en virksomhed, der kan se en god forretning i at bruge forskningen til at udvikle et konkret produkt.

Planteforskere jager også landminer

Det danske selskab Aresa blev kendt for at finde landminer ved hjælp af plantebioteknologi. Areas teknologi er baseret på planten Gåsemad (Arabidopsis thaliana), der markerer nedgravede landminer ved at skifte farve, når den befinder sig i umiddelbar nærhed af sprængstoffer i jorden. Gåsemad tjener som et genetisk modelsystem inden for plantevidenskaben, og man kan hurtigt og let tilføje egenskaber til planten. Endvidere har planten en kort vækstcyklus, så de tilførte ændringer hurtigt kan påvises. Planten er naturligt forekommende over det meste af jorden og er selvbestøvende. Sidstnævnte er en fordel i forbindelse med risikovurdering af spredningsrisici, herunder spredning af genmodificeret materiale til de omgivende miljøer. Aresa kører bl.a. forsøg med planten i Serbien, men udviklingsarbejdet går langsommere end ventet. Aresa har sit videnskabelige udspring fra Institut for Molekylær Biologi og Fysiologi ved Københavns Universitet.

Kilde: Aresa

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker