災(zāi)后救援有新武器，“它”能嗅出幸存者

目前，在地震或爆炸等災(zāi)難發(fā)生后，搜救隊(duì)尋找幸存者的方式有很多。據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，近日，來(lái)自?shī)W地利、瑞士和塞浦路斯的研究團(tuán)隊(duì)為搜救又增添一項(xiàng)強(qiáng)大的新技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)僅利用經(jīng)濟(jì)型傳感器，就可在廢墟中幫助搜救隊(duì)發(fā)現(xiàn)被困人員。

這種傳感器重量輕、便于攜帶，既可以讓首批搜救者（如搜救犬）攜帶，也容易安裝在無(wú)人機(jī)上。因此，它可在災(zāi)難發(fā)生后最寶貴的時(shí)段內(nèi)發(fā)現(xiàn)幸存者，這對(duì)于幸存者的生死具有決定性的意義。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的工藝工程教授SoTIris Pratsinis向我們描述：“在地震發(fā)生后，許多受害者被困在倒塌的建筑物下，急需快速救助。因?yàn)樵谧畛醯膸讉€(gè)小時(shí)里，存活率會(huì)隨著時(shí)間的推移急劇下降。目前，搜救犬是城市搜索和救援不可或缺的重要幫手，因?yàn)樗鼈兙邆鋸膹U墟中嗅出被困人類(lèi)的獨(dú)特能力。然而，搜救犬的適用范圍和體力都是有限的，同時(shí)它們對(duì)壓力非常敏感。因此，我們開(kāi)發(fā)了一款手掌大小、價(jià)格低廉的傳感器陣列，該傳感器可通過(guò)嗅出人類(lèi)的化學(xué)特征來(lái)探測(cè)幸存者。”

該團(tuán)隊(duì)推出的這款小型設(shè)備由五種傳感器組成。其中兩種是探測(cè)濕度和二氧化碳的傳感器，可直接購(gòu)于市場(chǎng)。另外三種傳感器是需要定制的，能夠探測(cè)出如丙酮、氨和異戊二烯等呼吸和皮膚釋放出的化學(xué)物質(zhì)，哪怕只是微量的、痕量級(jí)別（trace-level）的濃度。目前搜救任務(wù)所用設(shè)備笨重且昂貴，如果化學(xué)物質(zhì)濃度不夠高，就會(huì)錯(cuò)失信號(hào)，相比之下，新開(kāi)發(fā)的小型設(shè)備傳感器更實(shí)用。

Pratsinis繼續(xù)補(bǔ)充道：“到目前為止，我們已在受困人類(lèi)的模擬測(cè)試中對(duì)傳感器進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試中，志愿者被關(guān)在一個(gè)氣密性很好的房間里，以積聚他們呼吸和皮膚釋放的化學(xué)物質(zhì)。這些傳感器通過(guò)感應(yīng)微量的化學(xué)物質(zhì)（含量?jī)H為十億分之三）迅速探測(cè)到人類(lèi)的存在，該傳感器性能達(dá)到了便攜式探測(cè)器前所未有的水平。下一步計(jì)劃在與‘災(zāi)難發(fā)生后’類(lèi)似的環(huán)境條件下，對(duì)傳感器陣列進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。”

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：（a）被困志愿者的皮膚和呼吸釋放的化學(xué)物質(zhì)積聚在一定體積的房間中。（b）傳感器陣列由分別探測(cè)氨、丙酮和異戊二烯的三顆化學(xué)傳感器（摻MoO3的硅、摻WO3的硅和摻ZnO的鈦），以及探測(cè)濕度和二氧化碳的兩顆商用傳感器共同組成。同時(shí)使用SRI-TOF-MS測(cè)量方法進(jìn)行交叉驗(yàn)證。（c）傳感器的外觀(guān)照片。（d）傳感元件由多孔半導(dǎo)體薄膜形成，這些薄膜直接由火焰沉積法形成聚集/聚合金屬氧化物。（e）以摻鈦ZnO為例的掃描電子顯微鏡頂部視圖。

目前該項(xiàng)目成果已發(fā)表在A(yíng)merican Chemical Society journal AnalyTIcal Chemistry上，題為《用傳感器陣列嗅探人類(lèi)》。