Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vytvořit cenově dostupný přístroj, který pomůže včas a spolehlivě detekovat chemické bojové látky nebo výbušniny. To je cílem projektu, na kterém již dva roky pracuje tým docenta Martina Vrňaty z Ústavu fyziky a měřicí techniky Vysoké školy chemicko-technologické v Praze. Zadavatelem je Severoatlantická aliance.
Kromě VŠCHT Praha se na vývoji přístroje podílí také Univerzita obrany ČR, Jerevanská státní univerzita a Arménský národní kriminalistický ústav.
V současné době existují vysoce sofistikovaná detekční zařízení, která umí přítomnost bojových látek a výbušnin rozeznat. „Jsou ovšem velmi drahá a ve výbavě je mají pouze specializované útvary. My pracujeme na vývoji senzorových zařízení, která budou dostupnější a budou je moci mít běžně k dispozici policisté, hasiči a další složky systému včasného varování,“ vysvětluje docent Vrňata.
Princip fungování senzorů v těchto zařízeních je založen na skutečnosti, že bojové chemické látky nebo výbušniny obsahují plyny oxidační nebo redukční povahy. Ty mají schopnost vyměňovat si elektrony s citlivou vrstvou senzorů připravenou z organických i anorganických materiálů ve formě tenkých vrstev. Tato citlivá vrstva interaguje různými mechanismy s detekovanou látkou a tento děj se promítá do změny elektrického odporu nebo impedance, které jsou jednoduše měřitelné.
Legálně vyráběné výbušniny musí obsahovat identifikátory s vyšší tenzí par, které je pak možné senzory zachytit. Jak je to ovšem s těmi nelegálními? „Nelegálně vyráběné výbušniny identifikátory sice neobsahují, velmi často jsou ovšem vyráběny v amatérských podmínkách, takže stejně produkují plynné látky, které dokážeme zaznamenat,“ říká docent Vrňata.
Příprava klíčové části zařízení – senzorů – je poměrně složitá. Na VŠCHT Praha se samozřejmě nesmí nakládat s bojovými látkami, jako je Sarin, Soman nebo Yperit, takže vhodnost senzorických typů je nejprve testována na takzvaných simulantech, které se bojovým látkám podobají, ale nejsou pro člověka v běžných dávkách příliš nebezpečné. Po selekci se pak vhodné senzory odvezou do laboratoří Univerzity obrany ve Vyškově, které mají, jako jedno ze dvou pracovišť v České republice, povolení zacházet s ostrými bojovými látkami. Tam se senzory testují na schopnost detekovat ostré bojové látky.
„Teprve pak máme k dispozici typ senzoru použitelný v praxi. Zatím se nám během dvou let trvání projektu podařilo připravit 8 vhodných typů,“ rekapituluje doc. Vrňata.
Dílčí výsledky projektu představujeme odborné veřejnosti a již byly oceněny několika cenami, a to jak z oblasti aplikačního potenciálu (1. místo v soutěži o nejlepší diplomovou práci společnosti ABB, 2. místo za diplomovou práci udělené společností Crytur), tak z oblasti vědeckého přínosu (cena Young Scientist Award na EMRS 2016 v Lille). Všechny zmíněné ceny získal kolega Ing. David Tomeček.
