以色列研发人员利用纳米技术发明了一种新型感测器,可以“闻出”爆炸物,目前,以军仍依赖军犬在加沙地带寻找哈马斯隧道,而这种感测器比经过特殊训练的军犬还要灵敏100到1000倍。

研发人员称,比起狗和现有技术,这款感测器更加可靠,还能提供更加详细的信息。对样机的研究成果发表在六月份的《自然通讯》杂志上,结果显示该感测器即使在空气中充满香烟烟雾的情况下,仍可以检测到爆炸物的微弱踪迹。

费尔南多•帕托斯基(Fernando Patolsky)教授是特拉维夫大学化学院的研究人员之一,他的研究团队对样机进行了测试,他说:“我相信我们的设备将会成为打击恐怖主义和协助其他军事用途的有力武器,比如能在军队进入建筑物之前检测出爆炸源在哪里。”

Tracense Systems是一家总部位于以色列荷兹利亚的初创保安公司,为了开发这款感测器,Tracense雇用了专业研发人员,投入了超过1千万美元。目前,Tracense正与以色列安全部队联合测试感测器的功能,并计划在明年将其投入市场。

能闻出爆炸物的“鼻子”

目前,对于检测爆炸物来说狗鼻子是最灵敏的。以色列国防军会先派军犬进入在加沙新发现的隧道,排除诡雷,然后再派人进入。因为哈马斯恐怖分子利用这些隧道潜入以色列境内以进行恐怖袭击,所以以色列国防军在“护刃行动”中的主要目标之一就是摧毁那些隧道。目前至少有一只军犬死于行动中。

狗也许是以色列国防军最好的朋友,但是它们并不总是可靠的。狗会感到疲劳混乱,会犯错,这是世界上所有军队或者安全部队的经验总结。它们必须经过极其严格的训练,而且无法报告它们闻到的是哪种化学物质。

2009年,帕托斯基和队伍里的其他科学家、数学家和工程师开始利用纳米技术开发检测炸药的新方法。研究显示,他们开发的感测器可以在空气中浓度极其微小的情况下辨别出数种爆炸物,所需时间仅约30秒,并且可以在距离源头至少4米处完成检测。

“这款感测器让你在离炸弹更远更安全的地方作出更好的决定,”已退役的阿里克•耶奎尔(Arik Yakuel)说,他曾是以色列警方防爆小组的负责人,现在是Tracense公司的一名顾问,“从我的经验来看,有东西爆炸的时候,你会想离它越远越好。”

样机的工作原理如下:一个前端带过滤器的小型真空管先收集气体、液体或固体样本。过滤器放置于感测器内,整个感测器大小相当于三台笔记本电脑叠在一起。只要在感测器的触摸屏上一点,100多条纳米线就会对样品进行一系列化学反应,这是“感知”的部分,而得到的讯息就会传到电脑里进行分析,分析出样本独有的化学“指纹”。

研发人员称,这款感测器是模仿嗅觉系统研发的。

如果样本的化学指纹和某种已知爆炸物相符,屏幕就会变红,反之,屏幕就会变绿。同时,屏幕上还会显示更加详细的数据,包括检测到的爆炸物列表以及检测的可靠程度,以用于进一步分析。这款感测器方便携带,并且能在数秒内对自身进行清洁。

让边境和领空更安全?

在测试中,感测器精确地检测出了TNT、RDX、PETN、硝化甘油、HMX(既商用也军用)、TATP和HMTD炸药。TATP和HMTD常用于自制炸弹,而且现有的技术很难检测到。研发人员相信感测器在检测其他爆炸成分也同样有效。

感测器不受香烟的影响,也就是说即使战场上有香烟烟雾以及其他化学影响因素,感测器仍能进行精确的检测。

Tracense的竞争公司则认为,即使研究结果让人惊叹,但最终还是要看实际战场上的应用。诺伯特•克洛普(Norbert Klopper)是德国Bruker Corporation公司生产爆炸物感测器部门的负责人,物理学家出身,他指出,之前两项同样号称爆炸物感测领域的突破技术——表面声波技术和石英晶体微天平技术,都无法应用到现实中。

“就我看到的来说,这款感测器的灵敏度非常惊人,”克洛普说,“我的疑问在于不知它在现实中应用起来如何。比如说,它能在热气逼人、尘土飞扬的检查站为士兵所用吗?Tracense公司又能不能开发出合适的纳米线涂层应对新的威胁呢?”

研发人员表示他们的系统不仅比狗的嗅觉要好,也比目前使用的主要爆炸物感测技术要先进。现在的机场,包括以色列的本古里安国际机场和其它公共枢纽,都是利用离子淌度谱检测爆炸物和其它走私物品的。机场安检人员拿一根棒子扫过你或者你的行李,那就是这个系统运作的一部分。

与军犬相比,该感测系统的主要优势是不会疲劳也不会口渴,还能辨别出特定的爆炸物。研发人员称,以色列开发的这款感测器比现在机场使用的系统灵敏度高出五六个数量级,虽然竞争公司存有疑问,但这一切都意味着可以缩短安检时间和进一步保证乘客安全。

“我们的感测器灵敏度更高、功能更多并且效率也高,将会为乘客的安全检查带来革命性的改变,”Tracense的高管里卡多•奥希洛夫(Ricardo Osiroff)说,“这款感测器不仅检测更精确,而且可以对乘客和他们的行李进行百分百的有效扫描,让飞机更加安全。”

奥希洛夫称,购买和使用感测器只需花费现有离子淌度谱系统三分之一的价钱。他拒绝透露详细的数目。现在,帕托斯基的团队正在继续扩展感测器的应用,希望将其他的爆炸物以及毒品和化学武器的检测包括在内。

欢迎关注微信号“以色列时报”,关注以色列新闻。