目前,,這種納米傳感器的檢測精度可以達(dá)到5ppm,也就是說,,100萬份空氣分子中有5份臭氣分子,,它就能探測出來。人類的嗅覺和它相比,,那簡直就是“弱爆了”,。
緝毒防爆,誰更勝一籌,?
當(dāng)然,,你可能會(huì)說,對鑒別腐肉這種小事兒自己還是有自信的,,根本不需要高科技出馬,,但對于那些超出人類嗅覺范圍的危險(xiǎn)物品——比如毒品和炸彈,,可能再自信也無能為力了,,這時(shí)候就輪到我們的得力助手——汪星人沖鋒陷陣了。
嗅探犬。圖片來源:www.guokr.com
狗狗大約有3億個(gè)嗅覺細(xì)胞,,是人類的60倍,。經(jīng)過訓(xùn)練的警犬們,對于特定氣味的辨別能力更強(qiáng)。在超強(qiáng)嗅覺的加持下,,警犬們?yōu)楸Wo(hù)人類的安全立下了“汗狗功勞”。
比如,,在2017年非洲尼日利亞的一場大型婚禮上,,一只警犬就撲倒了一名懷揣炸藥恐怖分子,隨后炸藥引爆,,警犬與恐怖分子同歸于盡,但在場的數(shù)百名來賓卻保住了生命[2],。
然而,,狗狗再英勇,,也有自身的極限。比如一座機(jī)場,,只會(huì)安排數(shù)量有限的幾只警犬,,就算給它們加班加點(diǎn)加雞腿,也不能聞遍所有的行李,。而且,,即便是警犬,偶爾也會(huì)有“小情緒”和“掉鏈子”,。
比如去年,,美國中情局就開除了一只名叫Lulu的嗅探犬,,因?yàn)檫@狗“對找炸彈欠缺興趣”[3],。再比如,網(wǎng)上曾經(jīng)有個(gè)段子,講到有個(gè)人過海關(guān)時(shí),,警犬對他狂吠,,周圍安檢人員立刻警戒,,就差把人當(dāng)場按倒了,。后來開箱檢查,,發(fā)現(xiàn)里面裝著兩包牛肉干……
于是,,來自于以色列的一家初創(chuàng)企業(yè),,另辟蹊徑,,做了一款可以在機(jī)場使用的快速安檢設(shè)備,,原理就是通過納米傳感器來探測“炸藥、毒品和大量現(xiàn)金”,。
公司的首席科學(xué)家——馬坦?巴拉米(Matan Barami),是一位納米科學(xué)家,。他對自己的產(chǎn)品信心十足,, “和犬相比,我們出錯(cuò)的次數(shù)少很多”[4],。
與腐肉相似,炸藥也會(huì)“時(shí)刻散發(fā)獨(dú)特的小分子”,。我們姑且把這些叫做“氣味分子”吧,。巴拉米就是尋找到了探測炸藥“氣味分子”的方法。
最著名的TNT炸藥,,它的“氣味分子”就是一些含有硝酸根的分子,。巴拉米發(fā)現(xiàn)“3-氨基丙基三乙氧基硅烷”這種材料,對TNT的“氣味分子”十分敏感,。
隨著研究的深入,,他們發(fā)現(xiàn)除了TNT,,每種常見的炸藥都可以被某種特定的材料探測到。比如,,用“4-氨基-3,,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷”來探測RDX,用“N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷”來探測HMX,。其中,,RDX是著名的“C4炸藥”的主成分;而HMX,,常被用來作為核武器的起爆炸藥,。
一種炸藥對應(yīng)一種探測材料,就好像對聯(lián)中的“天對地,,雨對風(fēng),,大陸對長空”一樣工整。將這一眾探測材料都集中到納米傳感器中,,來個(gè)“大合體”,,就可以實(shí)現(xiàn)一件裝置測出多種爆炸物的功能。
一個(gè)傳感器可分辨出8種爆炸物,。圖片來源:參考文獻(xiàn)[5]
以色列國防部對這項(xiàng)技術(shù)大感興趣。畢竟,,位于他們首都的本·古里安機(jī)場,,是世界上最受恐怖分子“歡迎”的機(jī)場。
當(dāng)然,,不只是炸藥,,各種毒品也有自己特定的“氣味”,只要找到合適的探測材料就行,。
除了炸藥和毒品,,據(jù)說這家公司的納米傳感器還能檢測出大量現(xiàn)金的存在,它能夠感受到傳說中的“金錢散發(fā)的氣息”,。
疾病診斷,,“納米鼻”大顯神技
除了安檢的本領(lǐng),納米傳感器在疾病診斷方面也是潛力巨大,。
在以色列的另一家機(jī)構(gòu)——以色列理工學(xué)院,,納米科學(xué)家Hossam Haick在開發(fā)一項(xiàng)名為“納米鼻”(NA-NOSE)技術(shù),他的目標(biāo)就是幫人檢測疾病,。這項(xiàng)技術(shù)只需要患者吹口氣,,就可以對潛在的疾病進(jìn)行判斷。
原來,很多疾病除了會(huì)給我們帶來身體的不適,,還會(huì)揮發(fā)出特定的有機(jī)化合物,。Haick教授的研究核心,就是讓納米傳感器捕捉到這些“疾病的氣味”,。
最近,,Haick教授在一篇論文中將納米傳感器和人工智能相結(jié)合,,讓這兩項(xiàng)人類的頂尖科技相互加持,大幅提升了疾病檢測的效率和準(zhǔn)確性,。潛在的患者只需要吹一口氣,機(jī)器就能同時(shí)對17種疾病進(jìn)行識(shí)別——包括帕金森癥,、過敏性腸炎,、2種胃病、2種血液病,、3種罕見病以及8種癌癥。
目前,,研究人員正努力把這項(xiàng)技術(shù)的價(jià)格降低,,并嘗試將檢測設(shè)備向微型化發(fā)展。說不定若干年后,,你不必再去醫(yī)院排隊(duì),,而是對著手機(jī)吹口氣,,就能做一次全面的體檢了,。
將納米傳感器與人工智能相結(jié)合,通過吹一口氣,,可同時(shí)判斷多種疾病,。圖片來源:參考文獻(xiàn)[6]