Il dispositivo che migliora la nostra protezione dalle minacce chimiche
I rilevatori tradizionali di minacce chimiche, che si basano sulla mobilità ionica o sulla spettrometria di massa, sono spesso ingombranti e costosi. Sebbene il rilevamento basato su immunodosaggi offra una maggiore specificità, non è in grado di rilevare l’intera gamma di minacce in evoluzione.
Dispositivo portatile Raman-SERS abilitato dall’IA
Il progetto SERSing(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha sviluppato un dispositivo portatile Raman-SERS abilitato dall’intelligenza artificiale (IA), in grado di rilevare e identificare rapidamente i rischi chimici liquidi a basse concentrazioni, con un equivalente per i gas in fase di sviluppo. La spettroscopia Raman(si apre in una nuova finestra) (RS) è una tecnica di analisi chimica utilizzata per identificare composti solidi o liquidi sconosciuti e sospetti. Nel sistema di spettroscopia Raman amplificata da superfici (SERS), i dati georeferenziati sulla minaccia vengono trasmessi a una piattaforma online per prendere decisioni rapide. «Il nostro dispositivo può essere utilizzato dai primi soccorritori, installato in postazioni fisse e montato su robot o droni», spiega il coordinatore del progetto Tomas Rindzevicius di Silmeco(si apre in una nuova finestra) in Danimarca. «Quando abbiamo iniziato, l’analisi dei dati SERS guidata dall’intelligenza artificiale era relativamente nuova; si è rivelata un’aggiunta straordinaria alla nostra cassetta degli attrezzi per il rilevamento».
Vantaggi di una RS più sensibile
I substrati SERS sviluppati da SERSing sono già utilizzati dal partner del progetto Serstech nel suo kit SERS, che può essere usato per rilevare e identificare varie minacce chimiche in campioni liquidi. Il dispositivo Serstech è dotato di funzionalità di geolocalizzazione che consentono di tracciare il luogo in cui vengono prelevati i campioni e i loro spostamenti, un aspetto fondamentale nelle operazioni sul campo. Il dispositivo può anche essere collegato in remoto, trasmettendo i dati a un sistema di controllo centrale o a una piattaforma basata su cloud, e più dispositivi possono lavorare in coordinamento, fornendo una panoramica completa delle minacce. «Questo monitoraggio in tempo reale migliora il processo decisionale, consentendo ai team di rispondere rapidamente, gestendo le risorse e contenendo le minacce in modo più efficiente. Il sistema può anche essere addestrato a rilevare i pericoli emergenti man mano che si sviluppano, migliorando la consapevolezza della situazione generale e la sicurezza», spiega l’autore.
SERSing alla base di una nuova invenzione rivoluzionaria
Di recente, il progetto ha dato il via a diverse richieste di brevetto, tra cui una da parte della Agenzia svedese della ricerca per la difesa(si apre in una nuova finestra) (FOI). La FOI svedese ha sfruttato parte del lavoro del progetto SERSing per sviluppare una nuova soluzione, in attesa di brevetto, che potrebbe consentire il rilevamento rapido e ad alta sensibilità di vari agenti nervini e pesticidi in fase liquida e gassosa. Ciò che rende il metodo FOI così innovativo è l’uso di un composto brevettato per funzionalizzare le superfici SERS. «Pensate a questo composto come a un’antenna di dimensioni nanometriche che può aiutarci a captare i segnali SERS di agenti nervini che si trovano in fase di gas o di vapore o che sono incorporati in fluidi complessi multicomponenti», spiega il ricercatore. Secondo Rindzevicius, l’invenzione della FOI contribuirà a promuovere l’obiettivo del progetto SERSing di costruire dispositivi palmari efficienti e affidabili per il rilevamento di agenti per la guerra chimica (CWA) e pesticidi in fase liquida e gassosa. In effetti, Serstech sta valutando la possibilità di concedere in licenza i diritti di brevetto della FOI una volta depositata l’invenzione. «Lavorare con i CWA e la relativa tecnologia non è solo costoso e richiede tempo, ma anche conoscenze, autorizzazioni, strutture e protocolli di sicurezza molto speciali, tutti sviluppati durante il nostro lavoro», afferma. «Senza il progetto SERSing, sarebbe stato impossibile per la FOI creare questo nuovo ed entusiasmante concetto, sintetizzare il composto e, soprattutto, testarlo rigorosamente». I risultati di SERSing sono anche in linea con le esigenze individuate dall’iniziativa dell’UE ENCIRCLE(si apre in una nuova finestra), ovvero migliorare il rilevamento, l’identificazione, la modellizzazione, la valutazione del rischio e la riduzione dell’impatto delle sostanze chimiche pericolose.