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Le Nanotecnologie nel futuro della rivelazione degli esplosivi

Le Nanotecnologie nel futuro della rivelazione degli esplosivi
Aprile 07
21:01 2013

nanotecnologieL’utilizzo di IEDs (Dispositivi Esplosivi Improvvisati) negli ultimi anni ha determinato un significativo e crescente numero di morti e feriti nei vari scenari di crisi presenti a livello internazionale (vedi Iraq e Afghanistan). Questo, oltre al crescente trend di azioni terroristiche e attentati suicidi in particolare con uso di ordigni convenzionali o associati ad agenti chimici, biologici e radiologici (“bombe sporche”) rende la precoce rivelazione della presenza di sostanze esplosive una missione sempre più importante nella tutela delle vite umane.

Attualmente gli esplosivi tipicamente utilizzati da terroristi e rivoltosi sono in grado di emettere solo piccole quantità di gas rilevabile. I sistemi utilizzati per la rivelazione di tali sostanze, ed in grado di rilevare componenti in fase gassosa a tali bassi livelli, sono tuttavia ingombranti, poco maneggevoli e molto costosi. Inoltre, hanno una limitata sensibilità e selettività e non c’è modo di determinare il tipo di sostanza esplosiva individuata.
Grandi progressi in tale campo potrebbero essere ottenuti attraverso l’utilizzo di nanomateriali (nanotubi di carbonio, nanostrutture etc) che per le loro caratteristiche, aree di cattura molto ampie e proprietà ottiche, meccaniche ed elettriche uniche, possono essere una soluzione ideale per la realizzazione di dispositivi ad alta sensibilità nella rivelazione di composti volatili. Questo anche in base alla considerazione del fatto che, tali materiali, risultano sempre più facilmente disponibili sul mercato a prezzi estremamente contenuti.
Un particolare impiego dei nanomateriali nell’ambito della rivelazione di esplosivi, ed in via di applicazione, avviene oggi nell’ambito dei cosiddetti “nasi elettronici”. Il concetto di “naso elettronico” è stato sviluppato negli anni ’80 con lo scopo di utilizzare sensori elettronici e tecnologie di riconoscimento per imitare le capacità sensoriali delle percezioni olfattive umane. Tali dispositivi, con l’utilizzo dei nanosensori e di tecnologie avanzate nel campo dell’intelligenza artificiale, quali reti neurali, hanno mostrato grandi capacità di individuare ed identificare quantità incredibilmente piccole di sostanze chimiche presenti nell’ambiente.
Un assetto tipico nell’utilizzo di nanosensori per la rivelazione di sostanze esplosive è costituito da un’insieme di elementi connessi in un circuito ove ogni unità reagisce assorbendo le diverse molecole del composto chimico e subendo un cambiamento nelle proprie caratteristiche elettriche. La combinazione delle risposte date dall’insieme di nanosensori produce una misura simile ad una “impronta” caratteristica del composto chimico analizzato. Tramite reti neurali è possibile creare un database di “impronte” per le diverse sostanze chimiche conosciute. L’insieme costituito dal sistema sensore-database può poi essere applicato per l’individuazione di tracce di esplosivi partendo dai prodotti chimici rilevati nell’aria.
Un metodo alternativo rispetto ai sensori ad assorbimento consiste nell’utilizzo di nanomateriali per identificare le masse delle diverse molecole analizzate così da poter identificare le diverse sostanze chimiche.
Le nanotecnologie possono fornire quindi, ai ricercatori e alle aziende, i mezzi per creare sistemi che possono determinare, con le proprie prestazioni, una grande innovazione nel contrasto alle azioni terroristiche con uso di ordigni esplosivi.(Fonte Azonano)

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