烷烴燃料蒸汽的追蹤者

材料牛注：美國猶他州立大學的工程師們開發出了一款新型的纖維材料，該材料將被用于制造檢測烷烴燃料蒸汽的便攜式傳感器。該項發明對于石油管道和大型客機儲油罐的泄露，甚至是定位恐怖分子的爆炸裝置的早期預警都有著重大意義。

烷烴燃料是燃燒材料、炸彈的重要組成部分。然而對它們的監測卻是非常困難的，目前還沒有便攜式化學傳感設備能夠檢測到這些無色無味的氣體。因為這些氣體一般不發生化學反應。常規的方法是用實驗室里固定的大型設備進行檢測。這種設備不可移動，沒有辦法在野外使用。然而，要想檢測天然氣的閥門或者地下管道的泄露，就必須要有便攜式的檢測設備。

因此，猶他州立大學材料科學與工程系的教授Ling Zang領導他的研究團隊開發出了一種新型纖維復合材料。Ben Bunes是該團隊的成員之一，也是猶他州立大學材料科學與工程系的博士后，他解釋道：“這種復合材料包含兩種相互作用非常好的納米纖維，電子可以從其中一個納米纖維轉移到另外一個上。當烷烴材料出現時，就會阻礙電子在兩種納米纖維之間的轉移。探測器就會顯示出烷烴蒸汽的存在。”此項研究結果已經發表在American Chemical Society上。

如此小型的便攜式檢測設備在以下三個方面有著重要的意義：

1、石油管道：如果地下石油管道的泄露不能被提早檢測到，將會使當地環境和水資源嚴重污染。一般情況下，只有當大量泄露發生導致管內氣壓降低時，泄露才能夠被檢測到。然而如果把便攜式檢測器放置在地下管道旁邊，當泄露非常小時就可以檢測到。

2、飛機燃料罐：飛行器的燃料被儲存在由柔性織物制成的可移動膽囊中。燃料泄露能夠被檢測到的唯一的方法是觀察到染過色的燃料從平面中滲出。如果將該便攜式檢測器放置在燃料膽囊周圍，就可以實時監測是否有泄露，并可以準確判斷泄露的位置，從而可以預先提醒飛行員。

3、安全保障：該便攜式檢測器可以定位藏在飛機上或者建筑物里的爆炸裝置。許多的爆炸物中都包含有烷烴燃料，例如1995年在俄克拉荷馬市爆炸的炸彈，其燃料就是以烷烴的形式存在的。

猶他州立大學的附屬公司Vaporsens 已經設計出了帶有一系列傳感器材料的便攜式檢測器的原型，該檢測器能夠在一個較大的范圍內檢測到烷烴蒸汽的存在，但不能精確定位。Ling Zang 教授是Vaporsens公司的主要科研人員之一，他表示：“Vaporsens 公司預計在一年半以后將該設備推向市場。”

原文參考地址：Sniffing out a dangerous vapor

感謝材料人編輯部丁菲菲提供素材