חיישנים חדשים יהפכו את הסלולר שלכם לגלאי חומרי נפץ

חיישנים חדשים יהפכו את הסלולר שלכם לגלאי חומרי נפץ

כל חיישן שבנוי בטכנולוגית SiN-VAPPOR מורכב מיותר ממיליארד חיישנים זעירים, שיכולים לאתר כימיקלים ברמת רגישות של עשר מולקולות מתוך מיליארד. תמונה: NRL.

This post is also available in: enEnglish (אנגלית)

כל חיישן שבנוי בטכנולוגית SiN-VAPPOR מורכב מיותר ממיליארד חיישנים זעירים, שיכולים לאתר כימיקלים ברמת רגישות של עשר מולקולות מתוך מיליארד. תמונה: NRL.
כל חיישן שבנוי בטכנולוגית SiN-VAPPOR מורכב מיותר ממיליארד חיישנים זעירים, שיכולים לאתר כימיקלים ברמת רגישות של עשר מולקולות מתוך מיליארד. תמונה: NRL.

חוקרים אמריקאים פיתחו חיישנים חדשים לאיתור חומרים כימיים, שמסוגלים לאתר גם חומרים בריכוזים נמוכים במיוחד.

הגלאי החדש מבוסס על טכנולוגיה חדשה – Silicon Nanowires in a Vertical Array with a Porous Electrode, או בראשי תיבות SiN-VAPOR. הרגישות של החיישנים שמבוססים על הטכנולוגיה הזו גבוהה מאוד.

כרגע לצורך גילוי כימיקלים עושים שימוש בציוד מעבדה ובכלבי גישוש. העלות של שתי האפשרויות גבוהה יחסית, ובשני המקרים דרוש איש מקצוע שעבר הכשרה מתאימה. האתגר הגדול ביותר בתחום איתור מטעני החבלה הוא זיהוי עקבות של כימיקלים בריכוזים נמוכים מאוד, שבדרך כלל קשים מאוד לגילוי בין עקבות של חומרים נפוצים בהרבה כמו בשמים או דיזל.

שלא כמו טכנולוגיות אחרות לגילוי חומרי נפץ, החיישנים החדשים בנויים כך שהמשטח הפעיל שלהם הוא לא רק משטח דו מימדי, אלא חלל תלת מימדי, מה שמגביר מאוד את היעילות שלהם. החיישנים מוטמעים בתוך שבב סיליקון ויוצרים מכשיר קטן, קל ונייד שאפשר לשלב במכשירים נישאים אחרים – שעונים, סמארטפונים, גלאי תנועה, מכשירי קשר ועוד.

i-hls.com/he

Dr. Christopher Field
Dr. Christopher Field

עלות הייצור של חיישן אחד מהסוג הזה היא פחות מדולר, והוא בקושי צורך חשמל – כך לפי כריסטופר פילד (Christopher Field), חוקר ראשי במעבדות המחקר של הצי האמריקאי (NRL). לדבריו יהיה אפשר לשלב את החיישנים בציוד של חיילים ואנשי חילוץ והצלה, ולחבר אותם ברשת למכשירי תקשורת כך שיוכלו ביחד לכסות שדות תעופה ומתקנים מוגנים אחרים. מדובר בעצם בחיישן בגודל מטבע שיכול לגלות ריכוזים מאוד נמוכים של כימיקלים, אומר פילד. לדבריו המכשיר יכול להגיע לרמות מדהימות של דיוק, כמו למשל גילוי כימיקלים בריכוז של עשר מולקולות מתוך מיליארד.

SiN-VAPOR היא טכנולוגיה מיוחדת ויעילה בגלל העיצוב התלת מימדי של החיישנים. שטח הפנים שלהם גדול במיוחד והרגישות שלהם גבוהה מאוד. (תמונה: Jamie Hartman, U.S. Naval Research Laboratory.)
SiN-VAPOR היא טכנולוגיה מיוחדת ויעילה בגלל העיצוב התלת מימדי של החיישנים. שטח הפנים שלהם גדול במיוחד והרגישות שלהם גבוהה מאוד. (תמונה: Jamie Hartman, U.S. Naval Research Laboratory.)

פילד המשיך ואמר שהחיישן כולל למעלה ממיליארד נאנוסיביות סיליקון, כל אחת מהן מהווה חיישן בפני עצמה. החיישן הקטן הוא למעשה שילוב של מיליארד חיישנים זעירים, שלפי פילד ישולבו במכשירים נישאים או נלבשים אחרים. המדען תיאר כיצד הטכנולוגיה החדשה תוכל לעזור לחיילים, אנשי כוחות חילוץ והצלה, מכבי אש ופרמדיקים, ולתת להם באופן רציף מידע חשוב על הסביבה שבה הם פועלים. עקבות של כימיקלים מסוימים יכולים לרמז על המצאות חומרי נפץ, מתקפות בנשק כימי שנערכו באזור, ענני חומרים רעילים ועוד.

החיישנים יוכלו גם לשמש לצרכי כיבוי אש בספינות או במתקני גרעין, שם רובוטים נשלחים לכבות שריפות במקומות סגורים. הרובוטים ישגרו רובוטים משלהם, כלי טיס מעופפים זעירים ועליהם חיישנים שיוצרו בטכנולוגיה החדשה. בעזרתם יוכלו אנשי צוות המתקן או הספינה לסרוק את האזור שעולה בלהבות, לאתר את מקור השריפה ולגלות דליפת חומרים רעילים. אותם החיישנים יוכלו גם לשמש לצורך איתור מטעני חבלה שמוטמנים בצידי דרכים.

מקור: Defense Update.

BcpIT650x90