Phát triển thiết bị phát hiện chất nổ thay thế chó nghiệp vụ

Tại trung tâm nghiên cứu an ninh và vũ khí Pháp -Đức Saint-Louis ở miền Đông nước Pháp, Tiến sĩ Denis Spitzer cùng cộng sự đang phát triển loại cảm biến có khả năng phát hiện mùi thuốc nổ TNT và các chất nổ khác với hàm lượng rất thấp, có thể tỏa ra từ một quả bom đang được vận chuyển qua khu vực kiểm tra an ninh tại các sân bay. Công nghệ này hứa hẹn sẽ hỗ trợ đắc lực cho "công cụ" dò tìm chất nổ di động tại các khu vực đông người – chó đánh hơi bom.

Thiết bị cảm biến chất nổ mới được cấu tạo bởi vật liệu silicon và các ống nano titan ôxít thậm chí còn được kỳ vọng sẽ thay thế cho "người bạn bốn chân" của chúng ta vốn có sức khỏe giới hạn, "phong độ" làm việc thất thường cũng như tốn rất nhiều chi phí và thời gian để huấn luyện.

Thực tế, các nhà khoa học đã đạt được nhiều thành công trong việc chế tạo thiết bị nhận biết mùi chất nổ và những thiết bị này cũng đã có mặt trên thị trường. Nhưng nếu nói về khả năng nhạy cảm và phân biệt mùi của chất nổ thì chó nghiệp vụ vẫn chiếm ưu thế hơn hẳn.

Thiết bị cảm biến chất nổ làm từ silicon và các ống nano titan ôxít có thể sẽ làm thay nhiệm vụ của chó đánh hơi bom. Ảnh: Nature.com và NY Times.

Chẳng hạn, các thiết bị đánh hơi mới nhất của nhà sản xuất thiết bị cảm biến Flir Systems, bao gồm các mẫu cầm tay chỉ nặng vài trăm gram được sử dụng trong quân đội và những nơi khác, có thể giúp chó nghiệp vụ phát hiện chất nổ TNT với liều lượng thấp. Những thiết bị này sử dụng công nghệ polymer huỳnh quang được phát triển bởi chuyên gia hóa học Timothy Swager ở Viện Công nghệ Massachussetts (Mỹ). Các lớp polymer mỏng phát sáng khi được chiếu bằng tia cực tím, nhưng nếu ở trong môi trường có sự hiện diện các phân tử TNT, hiện tượng phát sáng không xảy ra, giúp nhà chức trách biết nơi đó có chất nổ. Tuy nhiên, Aimee Rose, Giám đốc kinh doanh của Flir Systems, thừa nhận sản phẩm của họ chỉ dùng như thiết bị hỗ trợ cho những chú chó, chứ chưa thể thay thế hoàn toàn.

Việc cạnh tranh với khứu giác và não bộ của một chú chó đã được huấn luyện quả thật là một nhiệm vụ khó khăn. Vì vậy, thiết bị thay thế phải là bộ phận cực kỳ nhạy cảm, có thể nhận biết mùi từ hàng loạt phân tử có liên quan, cũng như phải có khả năng chọn lọc, phân biệt giữa chất nổ với "tín hiệu" của những hợp chất bình thường khác.

Phương pháp của Tiến sĩ Spitzer là sử dụng những mảnh silicon nhỏ, có chức năng rung động khi tiếp xúc với các phân tử của chất nổ, theo đó, nồng độ phân tử chất nổ càng cao, sức rung càng mạnh và có thể nhận biết bằng tia laser hoặc các phương tiện khác. Nhưng do mức độ nhạy cảm của silicon không đủ mạnh để phát hiện chất nổ với hàm lượng thấp nên nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Spitzer kết hợp nó với các các ống nano titan ôxít, vốn có chức năng thu giữ nhiều phân tử chất nổ hơn để việc nhận biết chất nổ trở nên dễ dàng hơn.

Phía trước Tiến sĩ Spitzer vẫn còn là con đường dài. Các cuộc thử nghiệm cho thấy thiết bị cảm biến của ông có khả năng phát hiện chất nổ TNT với hàm lượng chưa tới 1/1.000 tỉ, tức là vẫn chưa giỏi bằng chó đánh hơi bom. Do đó, mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên cứu là tăng cường khả năng nhạy cảm hóa học của vật liệu nano, sao cho nó không phản ứng với các phân tử nước hoặc các hợp chất vô hại khác. Theo Tiến sĩ Spitzer, nhiệm vụ cụ thể chính là "điều chỉnh" các ống nano để nó thu giữ những loại thuốc nổ cụ thể. Cuối cùng, Tiến sĩ Spitzer sẽ cần thử nghiệm các thiết bị cảm biến mới tại những khu vực sân bay giả định, trong những hoàn cảnh được cho là cụ thể nhất.

"Khi bạn ở trong hoàn cảnh thực tế, có khi bạn nhận được kết quả đáng ngạc nhiên"- Tiến sĩ Spitzer nói với niềm tin thiết bị của ông trong tương lai sẽ giúp ích cho việc rà soát an ninh tại các phi trường hoặc ga tàu điện.

THẢO NGUYÊN (Theo NY Times)