Rilevare minacce chimiche, biologiche, radiologiche e nucleari (CBRN) da remoto e in tempo reale grazie a sensori quantistici di nuova generazione
La ricerca condotta e i risultati ottenuti aprono nuove prospettive nella identificazione e localizzazione da remoto di potenziali minacce nel settore della difesa ma anche per una vasta gamma di applicazioni in diversi segmenti industriali: dal settore medico, alla chimica-farmaceutica, dall’energia fino a trasporti e Spazio.
Sono alcuni dei risultati del progetto HADES, coordinato da ENEA e finanziato dal programma “Science for Peace and Security” (SPS) della NATO cui hanno partecipato la NATO Defense College Foundation, le Università degli Studi di Roma Tre e di Ginevra e le aziende Nucleco e Inov8 System.
Il ruolo di ENEA
In particolare, ENEA ha sviluppato uno spettrometro quantistico, cioè un dispositivo innovativo in grado di localizzare, caratterizzare ed effettuare misurazioni su fotoni che non hanno mai interagito con il target, identificando le proprietà di varie potenziali minacce nell’infrarosso, tra cui liquidi e gas nocivi.
Rispetto ai sensori tradizionali i sensori quantistici hanno dimostrato vantaggi significativi come misurazioni più precise e affidabili anche con bassi flussi di radiazione e con piccole quantità di campione.
Per Andrea Chiuri del Laboratorio di Diagnostica e Metrologia dell’ENEA “Le scienze e le tecnologie quantistiche sono uno dei campi di ricerca più promettenti a livello internazionale soprattutto nel settore security, dove ENEA ha lavorato anche all’elaborazione di una roadmap per il Quantum Sensing. Inoltre, sfruttando in modo controllato le proprietà di particelle quantistiche come i fotoni è possibile realizzare sensori e strumenti di misura di varie grandezze fisiche con estrema accuratezza, utili anche in ambito biomedicale, grazie alla possibilità di lavorare anche con bassi flussi di radiazione e senza danneggiare il campione”.
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I test effettuati
Nell’ambito del progetto sono stati anche effettuati dei test su target reali solidi, liquidi e gassosi, inclusi i Composti Organici Volatili (VOCs), ossia particolari composti chimici che evaporando nell’aria a temperatura ambiente, rappresentando una potenziale minaccia per l’uomo. La sperimentazione effettuata ha dimostrato la validità dell’approccio in termini di affidabilità, sensibilità, stabilità e precisione.
Nel ruolo di utilizzatori finali sono stati coinvolti, oltre a Nucleco, Inov8 System e Nato Defence College Foundation, docenti afferenti alle Università degli Studi di Milano, Paderborn, Darmstadt e Berlino (Germania) e ricercatori dell’INRIM.
