Un rilevatore di agenti chimici congiunto dotato di un controllore di confidenza della soglia in nero, in cima. Credito:Jason Stoughton/NIST
Il rivelatore di agenti chimici congiunti (JCAD) è diventato negli ultimi anni un importante strumento di difesa sui campi di battaglia e nelle città dilaniate dalla guerra. Circa le dimensioni e la forma di un nastro VHS o di un romanzo bestseller con copertina rigida, I JCAD suonano un allarme e iniziano ad accendersi se sono presenti agenti nervini come il sarin o agenti per vesciche come l'iprite.
I rilevatori sono già progettati per resistere ad ambienti intensi e ad un uso ripetuto. Ma quando il Dipartimento della Difesa voleva un modo per controllare la sensibilità dei dispositivi alle sostanze chimiche nel tempo, un team di misurazione presso il National Institute of Standards and Technology (NIST) è stato chiamato per fornire una soluzione conveniente.
Il risultato è un dispositivo accessorio, noto come il controllo di confidenza della soglia, o TCC, che pesa pochi grammi e assomiglia vagamente a un accendisigari. I TCC possono essere fatti scorrere sopra i rilevatori chimici in modo da poter effettuare una misurazione esatta delle capacità di rilevamento di ciascun dispositivo.
I TCC non richiedono una formazione speciale dell'operatore o conoscenze scientifiche e offrono un test ripetibile che costa meno di $ 1 per utilizzo. Il test dura solo pochi istanti, e i rilevatori non devono essere messi fuori servizio durante la verifica dei componenti critici.
Il piccolo, TCC economici sono molto diversi dalla prima soluzione che è stata offerta al problema del test, che prevedeva l'uso di un grande spettrometro per identificare i vapori rilevando le loro firme chimiche alla luce infrarossa.
"Ci siamo resi conto che non avrebbero funzionato molto bene in questa situazione, " disse Pamela Chu, il ricercatore responsabile del team del NIST. Gli spettrometri pesanti hanno le dimensioni di un frigorifero e non possono essere facilmente trasportati nei luoghi remoti in cui le truppe sono spesso schierate. Inoltre, ogni sistema spettrometrico può costare più di $ 100, 000 e richiede personale appositamente formato. I rilevatori dovrebbero anche essere periodicamente estratti dal campo e inviati per il test in un deposito centralizzato, spesso in un luogo lontano.
Una fiala di simulante chimico, pensato per imitare le sostanze chimiche mortali usate in guerra, viene caricato in Threshold Confidence Checker. Credito:Jason Stoughton/NIST
"La soluzione che siamo riusciti a sviluppare invece è economica, efficace e riproducibile per altri, apparecchiature di rilevamento simili, " disse Chu.
Per eseguire un test, un operatore carica semplicemente il TCC sull'area di aspirazione del rivelatore. All'interno del TCC, una piccola fiala di vetro contiene una quantità nota di simulanti chimici sicuri e non tossici per le persone, ma ciò fa sì che i dispositivi reagiscano come se fossero stati esposti ai pericolosi agenti nervosi e vesciche.
Quando l'ampolla viene schiacciata, il simulante fornisce una quantità misurata di gas innocuo destinato ad attivare il rilevatore appena al di sopra del limite di sensibilità impostato. Se suona l'allarme e viene attivato un numero specifico di luci, il soldato o il personale addetto al test sanno che il dispositivo è ancora funzionante e può essere restituito immediatamente sul campo.
I JCAD che non riescono a visualizzare il numero richiesto di luci sono soggetti a manutenzione aggiuntiva, poi, se ancora non passano, vengono restituiti al deposito per ulteriori controlli ed eventuali manutenzioni necessarie.
La quantità di simulante utilizzata per i TCC può essere ricondotta a standard e metodi di riferimento stabiliti. Cosa c'è di più, la tecnologia utilizzata per sviluppare l'attuale ciclo di TCC può essere replicata man mano che la tecnologia dei sensori si evolve e i rilevatori di agenti chimici portatili cambiano ed evolvono, pure. Sebbene gli stessi TCC potrebbero dover essere adattati o riconfigurati, i principi stabiliti attraverso la loro ricerca e sviluppo rimarranno gli stessi e potranno essere ripetutamente riapplicati.
La ricerca e lo sviluppo per i TCC sono stati effettuati da Chu e dal suo team per diversi anni, a partire dal 2010. Il Dipartimento della Difesa, che ha finanziato la ricerca, ha ora annunciato che inizierà la produzione su larga scala di questi dispositivi di test, e una società privata è già stata incaricata di fare 60, 000 per uso immediato.
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione del NIST. Leggi la storia originale qui.
