Китайские ученые создали датчик для дистанционного обнаружения химического оружия

Китайские учёные заявили о создании нового беспроводного датчика для обнаружения боевых отравляющих веществ (БОВ), что может кардинально повысить общественную безопасность.

Пассивный датчик способен идентифицировать вещества, подобные диметилметилфосфонату (DMMP), стимулятору нервно-паралитических веществ. Имитаторы БОВ имеют химическую структуру, аналогичную реальным агентам, но менее токсичны.

Разработанный датчик не требует прямого источника питания или физического подключения для функционирования, что делает его исключительно надёжным и эффективным в обнаружении химических угроз. Высокая чувствительность, компактность и быстродействие датчика делают его идеальным для раннего обнаружения БОВ, особенно на расстоянии.

В своем исследований, опубликованном в журнале Microsystems & Nanoengineering, учёные подчеркнули, что точное обнаружение и мониторинг БОВ имеют критическое значение для эффективной защиты в военных и гражданских условиях. Однако из-за опасности таких исследований они обычно ограничиваются специализированными лабораториями, использующими маркеры, имитирующие химическое строение БОВ без их токсичных эффектов.

Как объясняет Управление ООН по уменьшению опасности бедствий, химическое оружие является одним из самых жестоких видов оружия массового поражения, доступным для производства даже небольшими террористическими группами.

Беспроводной датчик использует технологию поверхностных акустических волн (ПАВ). Датчик работает на частоте 433 МГц и имеет уникальное покрытие из фторспиртового полисилоксана (fluoroalcohol polysiloxane, SXFA) на подложке из ниобата лития, что повышает чувствительность и стабильность в различных условиях окружающей среды, как утверждают ученые.

Ядро датчика построено на основе ниобата лития YZ (LiNbO3) с IDT-преобразователями (interdigital transducers) и антенной. Взаимодействие пленки SXFA с DMMP изменяет свойства ПАВ, обеспечивая точное обнаружение химических агентов.

Такая конструкция обеспечивает стабильную работу в диапазоне передачи от 0 до 90 см и устойчива в широком диапазоне температур от -30 °C до 100 °C, а также при уровне относительной влажности до 60%. По словам исследовательской группы, данная система является значительным прорывом в технологии обнаружения БОВ. Пассивный беспроводной характер датчика позволяет использовать систему в труднодоступных или опасных зонах, обеспечивая безопасность и эффективность.

Такая технология имеет огромный потенциал как в военной, так и в гражданской обороне, предлагая надёжный и эффективный метод для раннего обнаружения БОВ. Беспроводная работа и способность функционировать в сложных условиях делают инструмент ценным для обеспечения общественной безопасности и готовности к химическим угрозам.