I tre sensori di gas sviluppati all'ETH di Zurigo. Credito:ETH Zurigo / Andreas Güntner
Gli scienziati dell'ETH di Zurigo hanno sviluppato l'attrezzatura più piccola ed economica per rilevare le persone tramite l'olfatto. Potrebbe essere utilizzato nella ricerca di persone sepolte da un terremoto o da una valanga.
I cani da soccorso addestrati sono ancora i migliori operatori in caso di calamità:i loro nasi sensibili rilevano le persone sepolte da terremoti o valanghe. Come tutte le creature viventi, però, i cani hanno bisogno di fare delle pause ogni tanto. Inoltre, spesso non sono immediatamente disponibili nelle aree disastrate, e le squadre di cani devono viaggiare da più lontano.
Un nuovo dispositivo di misurazione dei ricercatori dell'ETH di Zurigo guidati dal professore di ingegneria Sotiris Pratsinis, però, è sempre pronto per l'uso. Gli scienziati avevano precedentemente sviluppato sensori di gas piccoli ed estremamente sensibili per l'acetone, ammoniaca e isoprene, tutti prodotti metabolici che gli esseri umani emettono a basse concentrazioni attraverso il respiro o attraverso la pelle. I ricercatori hanno ora combinato questi sensori in un dispositivo con due sensori commerciali per CO2 e umidità.
Come dimostrato da test di laboratorio in collaborazione con scienziati austriaci e ciprioti, questa combinazione di sensori può essere molto utile quando si cercano persone intrappolate. I ricercatori hanno utilizzato una camera di prova presso l'Istituto per la ricerca sul respiro dell'Università di Innsbruck a Dornbirn come simulatore di intrappolamento. I volontari sono rimasti ciascuno in questa camera per due ore.
"La combinazione di sensori per vari composti chimici è importante, perché le singole sostanze potrebbero provenire da fonti diverse dall'uomo. CO2, Per esempio, potrebbe provenire da una persona sepolta o da una fonte di fuoco, " spiega Andreas Güntner, un postdoc nel gruppo di Pratsinis e autore principale dello studio, pubblicato sulla rivista Chimica analitica . La combinazione di sensori fornisce agli scienziati indicatori affidabili della presenza di persone.
I ricercatori hanno anche dimostrato che ci sono differenze tra i composti emessi attraverso il respiro e la pelle. "Acetone e isoprene sono sostanze tipiche che espiriamo maggiormente. Ammoniaca, però, viene solitamente emesso attraverso la pelle, " spiega il professore dell'ETH Pratsinis. Negli esperimenti nel simulatore di intrappolamento, i partecipanti indossavano maschere respiratorie. Nella prima parte dell'esperimento, l'aria espirata veniva convogliata direttamente fuori dalla camera; nella seconda parte, è rimasto dentro. Ciò ha permesso agli scienziati di creare profili separati di emissione del respiro e della pelle.
I sensori di gas degli scienziati dell'ETH hanno le dimensioni di un piccolo chip di computer. "Sono sensibili quanto la maggior parte degli spettrometri a mobilità ionica, che costano migliaia di franchi svizzeri e hanno le dimensioni di una valigia, " afferma Pratsinis. "La nostra combinazione di sensori di facile utilizzo è di gran lunga il dispositivo più piccolo ed economico sufficientemente sensibile da rilevare le persone intrappolate. In un passaggio successivo, vorremmo testarlo in condizioni reali, per vedere se è adatto per l'uso nelle ricerche dopo terremoti o valanghe."
Mentre i dispositivi elettronici sono già in uso durante le ricerche dopo i terremoti, questi funzionano con microfoni e telecamere. Questi aiutano solo a localizzare le persone intrappolate che sono in grado di farsi sentire o sono visibili sotto le rovine. L'idea degli scienziati dell'ETH è di integrare queste risorse con i sensori chimici. Attualmente stanno cercando partner del settore o investitori per supportare la costruzione di un prototipo. Droni e robot potrebbero anche essere dotati dei sensori di gas, consentendo la perquisizione anche in aree difficili da raggiungere o inaccessibili. Ulteriori potenziali applicazioni potrebbero includere l'individuazione di clandestini e l'esposizione della tratta di esseri umani.