Кубики ЛЕГО помогли химикам превратить смартфон в детектор боевых газов
Химики из Техаса превратили обычный смартфон в детектор зарина и других нервно-паралитических боевых отравляющих веществ, используя своеобразную "коробку" из кубиков ЛЕГО и набор дешевых реактивов. "Инструкции" по сборке подобной "ищейки" оружия массового поражения были опубликованы в журнале ACS Central Science.
"Химическое оружие остается одной из самых главных угроз для существования человечества. Его обнаружение и нейтрализация - ключ к спасению тысяч и миллионов жизней. К сожалению, устройства для их поиска слишком громоздки, чтобы их можно было вывезти за пределы лаборатории, и их стоимость начинается от 30 тысяч долларов", - рассказывает Эрик Анслин (Eric Anslyn) из университета Техаса в Остине (США).
Самые токсичные и опасные виды химического оружия, способные убить человека за считанные минуты в минимальных концентрациях, относятся к классу так называемых фосфорганических химических соединений. Как правило, попадание даже нескольких десятков миллиграмм этих веществ на кожу приводит к смерти, и все существующие антидоты или опасны для жизни сами по себе, из-за чего их нельзя принимать заранее, или обладают опаснейшими побочными эффектами.
Эти вещества были впервые синтезированы в нацистской Германии еще в конце 1930 годов, однако они нашли широкое распространение в военной промышленности лишь в середине прошлого века, когда были созданы самые опасные виды этих веществ - британский нервно-паралитический газ VX и его советский аналог VR.
Все запасы VX, VR, зарина и прочих боевых газов во всех странах мира подлежат уничтожению в соответствии с Конвенцией о запрете химического оружия 1997 года. Только Россия и США признали наличие таких веществ на своей территории, однако эксперты по международной безопасности подозревают, что небольшие запасы этих нервнопаралитических газов могут существовать и в ряде других государств.
Поиск следов этих веществ, как отмечает Анслин, остается главной проблемой для химиков и экспертов ООН сегодня. До настоящего времени у ученых не было достаточно компактных, простых и быстро работающих детекторов, которые могли бы "на месте" находить следы этих газов, используя лишь подручные средства.
Его команда решила эту проблему, создав набор красок, начинающихся светиться в присутствии только одного из нервно-паралитических ядов, и никак не проявляющих себя в других условиях. Подобное свечение, по словам химиков, можно увидеть даже невооруженным глазом, однако человек самостоятельно не может отличить свет одного красителя от другого, и измерить его яркость, что важно для оценки концентрации отравляющего газа в воздухе.
Эту проблему решил Александр Булгаков, один из студентов Анслина, написавший программу, которая может автоматически замерять концентрацию и тип отравляющих газов, наблюдая за свечением этих красок при помощи камеры iPhone или других смартфонов.
Для проведения подобных наблюдений нужно просто вставить смартфон внутрь "детектора" - небольшой коробки, собранной из кубиков ЛЕГО. Аналогичную емкость, как отмечают ученые, можно напечатать и при помощи 3D-принтера, однако пластиковые материалы, используемые в их работе, часто отличаются по прозрачности и механическим свойствам, что будет вносить погрешности в его работу.
Стоимость подобного детектора, вместе с расходными материалами и кубиками ЛЕГО, будет на несколько порядков ниже, чем у оборудования в профессиональных стационарных лабораториях. Это, как надеются ученые, позволит подобным устройствам стать одним из главных инструментов медиков и спасателей в тех "горячих точках", где сегодня предположительно применяют зарин.
