Các nhà khoa học Anh vừa phát minh ra thiết bị cảm biến có thể phát hiện hơi thở và mùi mồ hôi cơ thể, giúp dò tìm những nạn nhân còn sống sót đang bị chôn vùi dưới các đống đổ nát sau những trận động đất và các vụ nổ bom. Theo giáo sư Paul Thomas thuộc trường đại học Loughborough, miền Trung nước A...
Các nhà khoa học Anh vừa phát minh ra thiết bị cảm biến có thể phát hiện hơi thở và mùi mồ hôi cơ thể, giúp dò tìm những nạn nhân còn sống sót đang bị chôn vùi dưới các đống đổ nát sau những trận động đất và các vụ nổ bom.
Theo giáo sư Paul Thomas thuộc trường đại học Loughborough, miền Trung nước Anh, đây là nghiên cứu khoa học đầu tiên về hệ thống máy cảm nhận có thể giúp tìm kiếm những người bị vùi lấp.
Máy cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý phát hiện các chất chuyển hóa của cơ thể, hay mùi khí tiết ra từ hơi thở, mồ hôi hoặc nước tiểu.
Đặc biệt, thiết bị này có thể hoạt động độc lập không cần sự hỗ trợ từ các phòng thí nghiệm, có thể nhanh chóng phát hiện ra các dấu hiệu của sự sống trong thời gian kéo dài liên tục.
Việc sử dụng thiết bị này tránh được những hạn chế so với biện pháp dùng chó nghiệp vụ như thông thường.
Chức năng của máy đã được thử nghiệm thực tế bằng cách đặt trong những điều kiện khó khăn gấp đôi so với trận thảm họa thật sự.
Thử nghiệm được thực hiện với sự tham gia của 8 tình nguyện viên trong khoảng 5-6 giờ/ngày, trong một mô phỏng khi họ bị vùi lấp dưới các đống kính đổ nát và các tòa nhà bêtông kiên cố.
Các hợp chất từ cơ thể những tình nguyện viên tiết ra, được trộn lẫn với những vật chất trong đống gạch vữa đổ nát, với điều kiện thay đổi thời tiết liên tục như ẩm ướt, nóng, gió mạnh và thay đổi hướng liên tục, nhằm tạo vô số khó khăn trong quá trình dò tìm.
Song, máy cảm biến này đã nhanh chóng phát hiện ra hợp chất cácbon điôxít và amôniac mà cơ thể người tiết ra từ luồng khí tỏa ra từ các lỗ hổng của đống đổ nát.
Thiết bị trên cũng nhanh chóng tiếp nhận được các loại mùi dễ bốc hơi từ những hợp chất hữu cơ khác tỏa ra từ cơ thể các nạn nhân như acetone hay isoprene, nhằm tăng khả năng phát hiện các nạn nhân sống sót ở mức cao.
Các nhà khoa học Anh vừa phát minh một thiết bị cảm biến có khả năng phát hiện hơi thở và mùi mồ hôi, mở thêm hy vọng tìm thấy nạn nhân còn sống dưới đống đổ nát. Công nghệ này hướng tới những tình huống đặc biệt nguy hiểm, gồm động đất hoặc các vụ nổ bom, khi con người có thể bị chôn vùi trong những khoảng trống rất khó tiếp cận. Thay vì chỉ dựa vào mắt người cứu hộ hoặc chó nghiệp vụ, thiết bị tìm kiếm dấu hiệu hóa học do cơ thể nạn nhân giải phóng ra môi trường xung quanh.
Theo giáo sư Paul Thomas thuộc trường đại học Loughborough, miền Trung nước Anh, đây là nghiên cứu khoa học đầu tiên về một hệ thống máy cảm nhận hỗ trợ tìm người bị vùi lấp. Thiết bị vận hành dựa trên nguyên lý phát hiện những chất chuyển hóa của cơ thể, tức các loại khí hoặc hợp chất phát sinh từ hoạt động sinh học của con người. Những dấu hiệu này có thể xuất hiện trong hơi thở, mồ hôi hoặc nước tiểu, sau đó len qua các khe hở nhỏ giữa gạch đá, vữa vụn và bê tông.
Điểm đáng chú ý nằm ở khả năng hoạt động độc lập của cảm biến, không cần đưa mẫu vật về phòng thí nghiệm để phân tích trước khi đưa ra dấu hiệu cảnh báo. Nhờ vậy, lực lượng cứu hộ có thể theo dõi liên tục trong thời gian dài, nhanh chóng nhận biết những tín hiệu cho thấy sự sống vẫn tồn tại dưới lớp vật liệu đổ sập. Cách tiếp cận này cũng giúp khắc phục một số hạn chế của chó nghiệp vụ, vốn có thể bị ảnh hưởng bởi thời gian tìm kiếm, điều kiện thời tiết hoặc môi trường quá phức tạp.
Trong các vụ thảm họa, mùi của nhiều vật liệu khác nhau thường hòa trộn, còn gió liên tục thay đổi khiến việc xác định chính xác vị trí nạn nhân trở nên khó khăn. Vì thế, nhóm nghiên cứu đã thiết kế thử nghiệm trong hoàn cảnh khắc nghiệt hơn đáng kể so với những điều kiện thường gặp ở một thảm họa thực tế. Cuộc thử nghiệm có sự tham gia của tám tình nguyện viên, mỗi người làm việc khoảng năm đến sáu giờ mỗi ngày trong môi trường mô phỏng việc bị vùi lấp.
Những người tham gia được đặt dưới các đống kính đổ nát và trong những tòa nhà bê tông kiên cố, tạo ra nhiều lớp cản trở giữa cơ thể với thiết bị cảm biến. Các hợp chất do cơ thể tình nguyện viên thải ra được trộn lẫn với vật chất từ gạch, vữa và những thành phần khác nằm trong đống đổ nát mô phỏng. Thí nghiệm còn liên tục thay đổi điều kiện thời tiết, bao gồm môi trường ẩm ướt, nhiệt độ nóng, gió mạnh và hướng gió thay đổi không ngừng.
Những yếu tố ấy tạo ra vô số trở ngại, buộc thiết bị phải phân biệt dấu hiệu của con người giữa một hỗn hợp mùi và khí rất phức tạp. Dù đối mặt với điều kiện khó khăn, cảm biến vẫn nhanh chóng phát hiện các hợp chất carbon dioxide và ammonia thoát ra theo luồng khí từ những lỗ hổng. Carbon dioxide xuất hiện trong hơi thở, còn ammonia có thể liên quan đến các chất cơ thể tiết ra, giúp thiết bị nhận diện dấu hiệu sinh học trong không gian kín.
Khả năng phát hiện khí từ những khe nhỏ đặc biệt quan trọng, bởi nhiều nạn nhân có thể nằm sâu bên dưới vật liệu mà đội cứu hộ chưa thể di chuyển ngay. Thiết bị còn tiếp nhận nhanh các mùi dễ bay hơi thuộc nhóm hợp chất hữu cơ phát ra từ cơ thể người trong quá trình hoạt động sinh học. Trong số đó có acetone và isoprene, hai hợp chất được ghi nhận trong thử nghiệm nhằm bổ sung thêm những tín hiệu giúp nhận biết nạn nhân sống sót.
Việc kết hợp nhiều dấu hiệu hóa học có thể nâng cao khả năng phát hiện, thay vì phụ thuộc vào duy nhất một loại khí hoặc một nguồn mùi. Kết quả thử nghiệm cho thấy cảm biến đã vượt qua những điều kiện mô phỏng rất khắc nghiệt, đồng thời chứng minh tiềm năng hỗ trợ các đội cứu hộ tại hiện trường. Nếu được triển khai phù hợp, hệ thống này có thể giúp rút ngắn thời gian tìm kiếm, tăng cơ hội tiếp cận người sống sót trước khi việc cứu nạn trở nên muộn hơn.
