San Diego, California (VS) – Heetgebakerde computerchips gaan een nieuw leven in de chemische analyse tegemoet. Of in het leger.


Scheikundigen van de University of California in San Diego kunnen onschuldige plakjes silicium omtoveren tot kleine explosieven. “De meeste mensen kennen silicium als het materiaal waarvan men computerchips maakt”, vertelt onderzoeksleider prof dr Michael Sailor. “Dit is hetzelfde materiaal, maar met een veel poreuzere structuur. Het oppervlak is daardoor zo groot dat het materiaal vliegensvlug opbrandt. Hoe sneller de verbranding, hoe groter de klap.”
Silicium is van zichzelf niet explosief, daarvoor moet het eerst gemengd worden met een nitraatverbinding. Het is te vergelijken met buskruit: ‘onschuldig’ koolstof vormt met kaliumnitraat en zwavel een zeer explosief mengsel. Kaliumnitraat kan ook silicium laten ontbranden, maar onderzoeker Frederic Mikulec ontdekte dat gadoliniumnitraat geschikter is, omdat het een veel schonere vlam geeft.
Volgens de Amerikaanse scheikundigen is het gadolinium-silicium-explosief uitermate geschikt voor chemische analyses ‘in het veld’. Sailor legt uit: “Als je wilt weten of het grondwater zware metalen bevat, breng je een monster naar het laboratorium waar men het analyseert met een emissiespectrometer. In zo’n spectrometer wordt het monster verbrand, waarbij aanwezige metalen de vlam een karakteristieke kleur geven. Het nieuwe explosief produceert een mooie, goed controleerbare vlam die het mogelijk maakt het laboratorium te miniaturiseren tot een apparaatje dat in de handpalm past. Met zo’n apparaatje kun je direct in het veld emissiespectrometrie doen.”
Ook het leger kan zijn voordeel doen met het nieuwe explosief. Conventionele explosieven vereisen een mechanische ontsteking, maar bij de siliciumexplosieven kan dit elektronisch gebeuren. Deze ‘veilige’ explosieven ontploffen niet wanneer ze per ongeluk vallen. Maar ook zelfvernietigende computerchips – voor de opslag van gevoelige informatie – behoren tot de mogelijkheden. “De lage voltages van de circuits op een computerchip zijn voldoende om deze te laten ontbranden. Je stuurt de stroom gewoon door het explosieve deel van de chip”, merkt Sailor op.
De toepassingen klinken behoorlijk futuristisch, maar ze lijken wel degelijk haalbaar. De huidige productieprocessen voor computerchips laten zich namelijk eenvoudig aanpassen voor de productie van de nieuwe explosieven.

Mirjam Leunissen