צוות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ומחברת Tracense, בראשותו של פרופ' פרננדו פטולסקי מבית הספר לכימיה באוניברסיטת תל אביב, פיתח גלאי כימי המסוגל לזהות מולקולות של חומרי נפץ. הפיתוח החדש, שכבר מעורר עניין רב בגורמי ביטחון בארץ ובעולם, מתפרסם בכתב העת היוקרתי Nature Communication.

פרופ' פטולסקי מסביר כי הגלאים הקיימים לזיהוי חומרי נפץ הם יקרים, מגושמים ותהליך הפענוח של ממצאיהם אורך זמן רב ומצריך מומחים אנושיים ומעבדות חיצוניות. "קיים צורך במתקן קטן וזול, שאפשר יהיה לשאתו ביד, ויאפשר זיהוי מהיר, אמין ויעיל של חומרי נפץ", אומר פרופ' פטולסקי.

הגלאי שפיתחו פרופ' פטולסקי וצוותו מורכב משבב שעליו התקן של ננו-סיבים העשויים סיליקון. הסיבים יוצרים התקן חשמלי בעל רגישות גבוהה לסביבתו החשמלית, ואילו הננו-סיבים מצופים בשכבה של 144 קולטנים כימיים. כאשר מולקולה של חומר נפץ באה במגע עם הקולטנים, היא נקשרת אליהם ומגיבה לכל אחד מהם בנפרד ובו-זמנית. הגלאי מנתח מתמטית, ובזמן-אמת, את התגובה המולקולרית של הקולטנים השונים לחומר, וכל זאת במהירות, באמינות וביעילות שאין להן תחרות – אפילו לא מצד הכלבים.

"זה בדיוק מה שקורה באף או בלשון", אומר פרופ' פטולסקי. "הגלאי שלנו הוא בעצם אף מלאכותי למולקולות של חומרי נפץ, כאשר הגלאי שלנו רגיש בערך פי 300 יותר מאף של כלב. בדרך כלל, ככל שהגלאי רגיש יותר כך הוא פחות סלקטיבי, אבל הקולטנים שלנו סלקטיביים עד לריכוזים של אחד לקוודריליון – רגישות חסרת תקדים. הגלאי הזה מזהה ממרחק גדול מאוד כמויות מזעריות של מולקולות שגלאים אחרים לא יכולים לזהות, כאשר כל הגלאי כולו בגודל לפטופ, וזה רק אב הטיפוס. אנחנו כבר עובדים על בניית מערכת עוד יותר ניידת, שתהיה בגודל אייפון".

הגלאי החדש, המבוסס על גלאי קודם שפיתחו פרופ' פטולסקי וצוותו לפני 3 שנים, מסוגל להבדיל בין מולקולות של חומרי נפץ שונים, וכן לזהות חומרים ללוחמה ביולוגית וכימית. חברת Tracense, שותפתה של אוניברסיטת תל אביב, השקיעה מיליוני דולרים בפיתוח אב הטיפוס, שכבר נמצא בבדיקה של גורמי ביטחון ישראליים כמו השב"כ.

בעתיד, מסביר פרופ' פטולסקי, הגלאי יוכל לשמש כוחות מבצעיים, ואף להחליף את מערכות האבטחה הקיימות בשדות תעופה, בכניסה לקניונים, בתחנות רכבת וכדומה. "הוא יעבוד אפילו על מזל"טים", אומר פרופ' פטולסקי. "הטווח תלוי בריכוז, כמובן, אבל מעבדה של חומר נפץ מייצרת מספיק מולקולות של T.N.T, כך שמעל כל הבית יש ענן מולקולרי של חומר נפץ. המזל"ט שואב את האוויר מעל הבית והגלאי מגלה את חומר הנפץ".

בנוסף, פרופ' פטולסקי וצוותו מפתחים גלאים גם לשימושים אזרחיים. "זו אותה ליבה טכנולוגית. על בסיס אב הטיפוס הביטחוני אנחנו מפתחים גם גלאים לשימושים אחרים, כמו, למשל, גלאים לחומרים נרקוטיים".