De dringende behoefte aan geavanceerde detectie van chemische oorlogsmiddelen (CWA's) om de mondiale veiligheid te waarborgen heeft geleid tot de ontwikkeling van een nieuwe gassensor. Deze sensor onderscheidt zich door zijn snelle respons, hoge gevoeligheid en compacte formaat, cruciaal voor de vroege detectie van CWA's.

Nauwkeurige detectie en monitoring van CWA's zijn van cruciaal belang voor effectieve defensieoperaties, zowel militair als civiel. Vanwege de gevaarlijke aard van CWA's is het onderzoek doorgaans beperkt tot geautoriseerde laboratoria die simulanten gebruiken die de chemische structuur van CWA's nabootsen zonder hun toxische effecten.

Een team van experts publiceerde op 3 januari 2024 een onderzoek in het tijdschrift Microsystems &Nanoengineering , die een geavanceerde sensor introduceert die draadloos middelen voor chemische oorlogvoering identificeert. Dit apparaat detecteert DMMP efficiënt, waardoor de responsmogelijkheden op bedreigingen worden verbeterd zonder afhankelijk te zijn van stroombronnen of verbindingen.

De onderzoekers hebben een passief, draadloos sensorsysteem geïnnoveerd met behulp van Surface Acoustic Wave (SAW)-technologie, dat een revolutie teweeg zal brengen in de detectie van chemische oorlogsvoering door zich specifiek te richten op dimethylmethylfosfonaat (DMMP), een simulant voor zenuwgassen. Deze sensor werkt op 433 MHz en maakt gebruik van een unieke coating van fluoralcoholpolysiloxaan (SXFA) op een lithiumniobaatsubstraat, waardoor de gevoeligheid en stabiliteit onder verschillende omgevingsomstandigheden wordt verbeterd.

De kern van het systeem is gebouwd rond een YZ-lithiumniobaatsubstraat uitgerust met metalen interdigitale transducers (IDT's) en een aangesloten antenne. De interactie van de SXFA-film met DMMP verandert de eigenschappen van de SAW, zoals snelheid, waardoor nauwkeurige detectie mogelijk wordt. Dit ontwerp zorgt voor een stabiele werking binnen een transmissiebereik van 0–90 cm en is veerkrachtig over een breed temperatuurbereik (-30°C tot 100°C) en vochtigheidsniveaus tot 60% RH.

Volgens het onderzoeksteam betekent dit sensorsysteem een ​​aanzienlijke sprong voorwaarts in de CWA-detectietechnologie. Het passieve draadloze karakter maakt bediening in ontoegankelijke of gevaarlijke gebieden mogelijk, waardoor veiligheid en efficiëntie worden gegarandeerd.

Deze technologie heeft een enorm potentieel in de militaire en civiele defensie en biedt een betrouwbare, efficiënte manier voor vroege detectie van CWA. Het vermogen om draadloos en in uitdagende omgevingen te opereren, maakt het tot een waardevol instrument voor het waarborgen van de openbare veiligheid en paraatheid tegen chemische bedreigingen.

Meer informatie: Yong Pan et al, Een passief draadloos oppervlakte-akoestisch golfsensorsysteem (SAW) voor het detecteren van oorlogsmiddelen op basis van fluoralcoholpolysiloxaanfilm, Microsystemen en nano-engineering (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00627-8

Journaalinformatie: Microsystemen en nano-engineering

Aangeboden door TransSpread