Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Журнал №191, август 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Наука

Новые технологии помогут обнаружить взрывчатку и другие вредные газы

ИНГГ СО РАН
12 августа 2019
12082019-02.jpg
Индивидуальный высокочувствительный контроль багажа на наличие взрывных устройств.
Фото: В.М. Грузнов / ipgg.sbras.ru
12082019-05.jpeg
«ЭХО-ФИД» для геохимической съемки – высокочувствительный скоростной портативный хроматограф (с встроенным аккумулятором) для анализа геохимических проб в поле при поиске залежей нефти и газа методом «нюхания» глубоких залежей с поверхности Земли.
Фото: В.М. Грузнов / ipgg.sbras.ru
В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН развивают новейшие методы технической химии для вещественного и элементного анализа. Эти технологии успешно применяются для обнаружения взрывчатых веществ, а также имеют большие перспективы по внедрению в геофизике, геохимии, экологии и здравоохранении.

О том, что уже удалось сделать, о текущей работе и о планах рассказывает Владимир Матвеевич Грузнов – главный научный сотрудник лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий ИНГГ СО РАН, доктор технических наук.

Как именно работает газовый хроматограф?

Главное направление работы Владимира Матвеевича Грузнова и его коллег – это обнаружение взрывчатых веществ. Эти технологии они развивают еще с 80-х годов. Сначала работы велись в отраслевом отделе Министерства оборонной промышленности СССР при Институте геологии и геофизики СО АН СССР, когда были созданы первые прототипы приборов для ограниченного контингента советских войск в Афганистане. Изначально, перед учеными стояла задача разработать устройство для обнаружения противотанковых мин, но затем работа перешла в антитеррористическое и гражданское направление.

Взрывчатые вещества, какое бы ни было их количество, выделяют в атмосферу невидимые глазу пары. Их и определяет газовый хроматограф ИНГГ СО РАН. Прибор позволяет не только взять пробу воздуха, но и провести ее через целую серию фильтров. Устройство анализирует воздух около объектов, и при обнаружении взрывчатых веществ показывает его тип на экране компьютера – ТНТ, гексоген и так далее.

Все эти работы и эксперименты проводятся в тесном сотрудничестве с МВД. Чувствительность приборов, разработанных в ИНГГ СО РАН, на два порядка превышает возможности конкурирующих изделий, которые в данный момент есть на мировом рынке.

Какие перспективы у разработки?

Сейчас ученые работают над еще большим увеличением чувствительности. Владимир Матвеевич Грузнов видит будущее разработки в применении сенсорных систем. По его словам, это позволит задействовать при обнаружении технологии искусственного интеллекта.

– При этом, применение прибора решит многие проблемы массового антитеррористического контроля, с чем на сегодня не справляется применение и служебных собак, и имеющегося арсенала приборов, – подчеркивает специалист. 

Чувствительность приборов, разработанных в ИНГГ СО РАН, на два порядка превышает возможности конкурирующих изделий, которые в данный момент есть на мировом рынке.

Возможно ли гражданское применение

Как отмечает Владимир Матвеевич Грузнов, газоаналитические технологии можно применять для определения множества различных веществ, а не только взрывчатки. Меняя сорбент в колонке и тип детектора, ученые ИНГГ СО РАН разработали несколько модификаций своего прибора. Разные варианты газовых хроматографов позволяют определять загрязнение воздуха, овощей, спиртных напитков и других продуктов в реальном времени и, что важно, на месте контроля.

– Для этого прямо в магазине разрезаете огурец или помидор, «нюхаете» прибором и через 10-20 секунд выясняете, есть ли в овощах, например, хлорорганические пестициды и тому подобные вещества, – уточняет ученый.
12082019-03.jpg
Контроль сейфа на возможное хранение взрывных устройств и взрывчатых веществ.
Фото: В.М. Грузнов / ipgg.sbras.ru
12082019-01.jpg
Контроль автобуса перед выходом на линию на наличие взрывчатых веществ и взрывных устройств.
Фото: В.М. Грузнов / ipgg.sbras.ru
12082019-04.jpeg
Успешная сдача заказчику в Караканском бору опытно-конструкторской работы по созданию полевого обнаружителя взрывчатых веществ «Шпинат-М1».
Фото: В.М. Грузнов / ipgg.sbras.ru

Еще одна модификация устройства может помочь в поиске газонефтяных залежей – над этим проектом новосибирские ученые работают вместе с тюменскими коллегами из Западно-Сибирского филиала ИНГГ СО РАН.

– Углеводороды постепенно мигрируют к поверхности, и наш прибор может почувствовать их с поверхности Земли, – говорит Владимир Грузнов. – Мы запатентовали особый способ отбора проб: чтобы получить образец, пригодный для анализа, нужно на сутки или двое поместить специальный сорбент в грунт на глубину в полметра. Учитывая, что наш прибор портативный, анализ проб проводится прямо в поле, это резко сокращает время поиска, так как не нужно вести пробы за тысячи километров в лабораторию.

Кроме того, ученые разработали устройство, которое по выдоху человека позволяет оценивать изменение обмена веществ в организме – чрезвычайно важной характеристики основы жизнедеятельности. Сейчас оно проходит испытания в новосибирском НИИ терапии и профилактической медицины – филиале ИЦиГ СО РАН.