Шелкопряды против терроризма

Наука и технологии
Москва, 04.06.2012
«Эксперт» №22 (805)

Группа ученых из Французско-германского исследовательского института Сент-Луиса разработала новый тип микромеханических датчиков, которые могут использоваться для обнаружения мельчайших концентраций взрывчатых веществ.

Исследователи во главе с Денисом Шпитцером и Валери Келлер опубликовали в журнале Angewandte Chemie описание структуры сенсоров, копирующих устройство органов чувств у бабочек. Конструкция сенсоров основана на использовании крошечных гибких вибрирующих микроконсолей, покрытых материалом, способным связываться с искомым веществом. Чувствительность может быть измерена благодаря изменению массы консолей и частоты их вибраций. Для повышения их восприимчивости к взрывчатым веществам, таким как тротил, а также для получения максимально точных результатов измерения было решено воспользоваться примером бабочек шелкопрядов. Усики мужских особей шелкопрядов покрыты сенсиллами — пористыми волосками, содержащими чувствительные к химическим раздражителям нейроны, которые помогают им распознавать феромоны самок. По этому принципу исследователи оснастили микроконсоли плотным трехмерным слоем нанотрубок диоксида титана, расположив их вертикально, как сенсиллы бабочек, по 500 тыс. трубок на консоль. В итоге молекулы взрывчатого вещества «оседают» на нанотрубках, из-за чего меняется амплитуда вибрации микроконсоли. Благодаря применению такого принципа работа датчиков становится более результативной: увеличивается удельная поверхность микроконсолей; диоксид титана притягивает вещества, содержащие нитрогруппы, в частности взрывчатку, а также улучшается реакция датчиков — в течение трех минут они способны распознать концентрацию взрывчатого вещества, равную одной триллионной мг/м.

На сегодня известна масса способов обнаружения взрывчатых веществ. Так, исследователи из Великобритании сумели доказать стопроцентную эффективность использования специально обученных пчел и даже генно-модифицированных мух, однако проблематичность использования таких методов в аэропортах или на вокзалах очевидна: неуправляемый рой насекомых может сильно помешать работе. Наиболее востребованными и эффективными считаются терагерцевые сканеры, способные распознавать предметы под одеждой, а также собаки. Терагерцевые сканеры вызывают споры из-за вредного излучения, влияющего на организм человека. Кроме того, в связи с их использованием встают этические вопросы из-за «раздевания» людей. Собаки показывают верное местонахождение взрывчатки в девяти из десяти случаев, но эффективность их работы зависит от температуры воздуха, влажности, количества запахов вокруг.

В настоящее время исследователи продолжают работу над детекторами, созданными на основе усовершенствованных микроконсолей.

У партнеров

    «Эксперт»
    №22 (805) 4 июня 2012
    Протестное движение
    Содержание:
    Многовато вожаков

    Ставка на массовые уличные протесты все более явно изживает себя. Реальных политических дивидендов она принести не может, лишь создает пусть и не чрезмерные, но риски для страны, да мешает позитивно использовать возросшую социальную и политическую активность граждан

    Международный бизнес
    Экономика и финансы
    Потребление
    На улице Правды
    Реклама