חיישן לגילוי חומר-נפץ מוסתר בנעליים

הפיתוח יוכל להוביל לפיתוח התקנים זולים ופשוטים שיוכלו לשמש עבור סריקת מטענים ונוסעים העוברים בנמלי-תעופה ובמקומות אחרים

כימאים מאוניברסיטת אילינוי פיתחו חיישן פשוט לגילוי חומר-נפץ המוסתר בנעליים. הפיתוח יוכל להוביל לפיתוח התקנים זולים ופשוטים שיוכלו לשמש עבור סריקת מטענים ונוסעים העוברים בנמלי-תעופה ובמקומות אחרים.

טריאצטון טריפראוקסיד (TATP, וויקיפדיה) הינו חומר-נפץ עוצמתי ששימש בשנים האחרונות במספר ניסיונות של פיגועי טרור. חומר-נפץ זה ניתן להכנה קלה מחומרים זמינים ביותר (מי-חמצן ואצטון) ועד היום איתורו היה אתגר בעייתי – הוא “שקוף” לרוב שיטות החישה הכימיות הרגילות: הוא אינו זוהר, אינו מושפע מקרינה על-סגולה ואינו רגיש ליינון.

מעט השיטות הקיימות לגילוי חומר-נפץ זה אינן ישימות עבור שימוש קרקעי בנמלי-תעופה, הן מחייבות ציוד גדול ויקר, הכנה מדוקדקת של הדגימה או ריכוזים גבוהים יחסית של החומר בצורתו המוצקה או הנוזלית. כלומר, אין שיטה פשוטה לגילוי אדי TATP.

המדען Kenneth Suslick, פרופסור לכימיה באוניברסיטת אילינוי, פיתח מערך חישה קולורימטרי (שיטה אנליטית המבוססת על קבלת גוונים שונים של צבע, וויקיפדיה) המסוגל לאתר באופן כמותי רמות נמוכות ביותר של אדי החומר – עד כדי 2 חלקים לביליון (ppb). פרטי החיישן החדשני מתוארים במאמר שפורסם בכתב-העת המדעי Journal of the American Chemical Society.

לשם בניית המערך, החוקרים הדפיסו סדרה של 16 נקודות זערוריות – כל אחת הינה צבען (פיגמנט) שונה – ע”ג משטח פלסטיק בלתי-פעיל. זרז חומצתי מוצק מפרק את חומר-הנפץ למרכיביו הניתנים למדידה ואשר גורמים לצבענים לשנות את צבעם, בדומה לנייר לקמוס.

כל צבען משנה את צבעו בהתאם לריכוז של חומר-הנפץ שבאוויר. המערך ניתן להצגה דיגיטאלית באמצעות סורק שולחני רגיל או באמצעות מצלמה אלקטרונית זולה לפני חשיפתו לאוויר ומיד לאחריה. “דמיינו לעצמכם חיישן בגודל של בול דואר המסוגל לרחרח את חומר-הנפץ שהוסתר בנעליים פשוט באמצעות השימוש במצלמה דיגיטאלית המבחינה בצבעים המשתנים של נקודות החיישן,” מציין החוקר. אופן שינוי הצבע מהווה “טביעת-אצבע” מולקולארית ייחודית של TATP עבור כל ריכוז ואנו מסוגלים לאתר אותו ואת כמותו תוך מספר שניות.”

החיישן רגיש בצורה ייחודית לחומר TATP. בניגוד לחיישנים כימיים רבים אחרים, ההתקן החדשני אינו מושפע משינויים בלחות או מחשיפתו לחומרים אחרים, כגון מוצרי-קוסמטיקה (אפטר-שייב, דאודורנט, שמפו לשיער) או חומרי-כביסה. בנוסף, הוא בעל חיי מדף ארוכים ובכך מאפשר למחלקת הביטחון בנמלי-תעופה, וכן במקומות אחרים, להצטייד בכמות גדולה וזמינה שלו.

לצד ההדגמה של החוקרים בדבר שיטת החישה שלהם באמצעות סורק שולחני, הם פיתחו גם התקן נייד המהווה אב-טיפוס למערכת. ההתקן הנייד, המתאים לסריקה פשוטה של מטען או נעליים, מורכב מרכיבי תאורת LED לבנה וזולה וממצלמה דיגיטאלית רגילה הדומה לזו הקיימת בטלפונים ניידים. “היכולת לשאת ביד את ההתקן, הנמצא כעת בשלבי מסחור, מניבה תהליך נייד, רגיש, מהיר וזול,” מציין החוקר.

“אחד היתרונות הגדולים בטכנולוגיה זו הוא בכך שהיא מנצלת רכיבים זמינים וזולים, יחסית,” אמר החוקר.

הידיעה על החיישן