Superczułe detektory materiałów wybuchowych

Superczułe detektory materiałów wybuchowych

Ekipa badawcza z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge (USA), opracowała urządzenie pozwalające na wykrywanie ukrytych ładunków wybuchowych oraz min ziemnych, ze znacznie większą dokładnością niż specjalnie wytrenowany do tego celu pies.

Nowy czujnik, działa na odległość i może być potencjalnie użyty w celu zidentyfikowania zamachowców samobójców lub jako wykrywacz bomb pułapek, sugerują wynalazcy. Naukowcy zastosowali laser, aby polepszyć czułość używanej dotychczas metody. Obecne czujniki oparte na półprzewodnikowych polimerach organicznych posiadają cechy fluorescencyjne, których intensywność jest uzależniona od koncentracji molekuł emitowanych przez materiały wybuchowe. Zmiany właściwości fluorescencyjnych są łatwo wykrywane dzięki prostym fotodetektorom.

Uczeni z MIT odkryli, że skierowanie wiązki lasera o odpowiednim natężeniu na powierzchnię fluorescencyjnego polimeru powoduje, iż czujnik staje się do 30-tu razy czulszy. Powinno to pozwolić na wykrywanie oparów materiałów wybuchowych o wadze rzędu femtogramów (10-15 grama). Naukowcy dodają, że taki czujnik można zbudować w prosty sposób stosując niebieski laser diodowy (LED) w połączeniu ze standardową wersją przenośnego detektora. Naukowiec z MIT, pani Aimée Rose zasugerowała, iż technika ta może zostać użyta do w stosunku do trudno wykrywalnych materiałów wybuchowych takich jak RDX – lub udoskonalona w kierunku detekcji substancji niebezpiecznych ze znacznie większej niż obecnie odległości.

Działanie lasera zwiększa czułość dzięki wzrostowi koncentracji pobudzonych elektronów wewnątrz polimeru, co zwiększa fluorescencję materiału. Natomiast odpychanie elektronów przez molekuły fazy lotnej materiału wybuchowego redukuje efekt fluorescencji. Bez zastosowania naświetlania czujników polimerowych laserem, są one w stanie wykryć z powierzchni gruntu miny zakopane w ziemi. Ulepszone czujniki prawdopodobnie będą mogły znajdywać bomby odległe o 10 metrów od urządzenia. Pani Rose zastrzega jednak, że możliwy zasięg czujnika będzie zależał z znacznym w stopniu od rodzaju poszukiwanego materiału wybuchowego. Pewne zaskoczenie może stanowić fakt, iż nowe detektory wykrywają materiały wybuchowe z czułością większą niż specjalnie wyszkolone psy-tropiciele. Atutem czujników elektronicznych jest możliwość regulacji progu czułości, co sprawia, że stanowią one atrakcyjny ekwiwalent. Nad komercyjną wersją detektora polimerowego wyposażonego w laser pracuje obecnie amerykańska firma Nomadics. Na ten cel od roku 1996 otrzymała z strony rządu USA dotacje w wysokości 40 milionów dolarów.