在阳光中庭俯瞰阳台包围着,适合男人和女人坐在分布表、参考文件和笔记本电脑,和队列喝咖啡。一个不起眼的场景在世界各地的研究机构。至少乍一看。
但一眼突显出令人印象深刻的坚持安全协议。和进一步的目光在战斗机和偶尔的海报图在伪装。他意识出现在附近的一个房间,会议总结的人熙熙攘攘,他们中的一些人在军队制服的丝带装饰服务。这不是普通的研究所。这是国防科技实验室(DSTL) Porton下来,英国军队科研设施。
DSTL的作用是最大限度地增加科技的影响英国的国防和安全的解释了安迪·贝尔DSTL的首席技术官。角色包括范围广泛的工作从所有的科学与工程领域关注大量的军事和安全问题在DSTL的四个主要网站。但化学家在化学和生物辐射(CBR)区域Porton下来保护军事人员和工作,越来越多的平民部署与化学武器的威胁。
Porton历史悠久的应对这些威胁,近一个世纪。1915年10月,在比利时的伊普尔,成千上万的法国军队在几分钟内下跌的云氯气淹没他们的战壕,开始一个新的化学战争的时代。1916年,Porton被选中举办英国的反应,发展军事化学能力和对策。进攻计划废除了几十年前,但化学家DSTL CBR集团还必须处理遗留的化学武器。
分析化学、合成化学,造型大气中的色散的代理,代理的退化环境;这是一个广泛的工作,我们承担在化学领域,”贝尔说。
处理有毒的威胁
这项工作需要样品的化学药剂,DSTL的风险评估小组包含化学家受过专门训练的合成和处理这些剧毒材料。事实上,根据《禁止化学武器公约》,Porton下来是为数不多的地方在英国科学家在法律上被允许使用这些化学物质。克里斯Timperley导致化学性危害评估项目和团队负责评估材料的物理和化学性质。我们首先缩小这些材料我们认为可能构成威胁,我们评估这些…理解他们的物理特性,以及它们如何可能会部署,”他解释说。
我们有世界知名的分析化学功能
安迪•贝尔
我们处理的材料,主要是传统的化学战剂,已经使用在过去,”贝尔说。但我们也有来自其他来源的信息,通知我们发展的威胁。“我们必须保持开放的心态,“Timperley补充道。人们可以使用任何有毒化学物质,如果他们把他们的思想。”
团队还处理调查可疑的化学武器使用,Porton下来是世界上仅有的21个站点资格这样做。我们有很强的分析化学功能。它是世界知名的,”贝尔说。使用实验室的技术中坚分子质谱和核磁共振等。但团队的专业知识可以揭示更多比一个特定的代理的存在与否。你可以看到遗留化学物质生产和代理的杂质可以告诉你如何复杂的;你可以告诉如果病情已经稳定,如果它被存储,Timperley解释道。我们可以告诉如果一个网站的净化——净化剂留下自己的签名,甚至烧毁。
2013年,几个接收样本的实验室是在叙利亚大马士革,阳性神经毒气沙林。Timperley也提供了专业知识在2002年莫斯科大剧院人质之后,当俄罗斯特种部队袭击了Melnikov街解放剧院人质被车臣恐怖分子。在进入之前,俄罗斯军队丧失袭击者被洪水剧院气溶胶。超过120名人质死亡,克服气溶胶的影响。俄罗斯当局只会表明,气溶胶含有芬太尼衍生物,但服装和尿液样本中,受害者发送到化学分析团队透露remifentanil的混合物和卡芬太尼。后者是一种镇静剂只有被批准用于动物。
尽管在DSTL必然机密工作,团队发表的调查结果,和贝尔强调,只要有可能,他们公开发布他们的工作。这促进DSTL的社区参与研究,同时也作为一种威慑。“出版宣布,“如果你使用这些材料,我们可以检测到它们——你不会离开,”“Bell说。“这显示了所有你不能隐藏,如果你使用化学武器;你会被抓到,Timperley补充说。
模型的预测
虽然DSTL允许合成化学战剂某些允许的目的,禁止涉及的风险和成本最小的数量。Porton唐氏7000英亩范围见过大规模气体分散测试,但今天这些试验进行了几乎,硅的字段。发展先进的建模工具用来预测克里斯欣德马什在环境中化学药剂的行为。我们使用模型预测顺风危害物质的浓度,”Hindmarsh说他是说。“通常情况下,化学反应将分散,所以我们必须看看大气化学。”
Hindmarsh说他是依赖于合成化学团队通知这些模型,以及收集的信息从模拟的的材料密切近似的物理或化学性质剧毒同行。我们不会使用非常危险化学品看验证色散模型,所以我们把模拟的有相似的属性。例如,使用六氟化硫很久以前的事了。对环境不友好的,所以他们使用很少量的perfluoromethylcyclohexane稀释在空气中了。”
尽管他们是复杂的,模型也必须足够快提供实时支持指挥官在战场上决定风险遏制和疏散。“如果这是一个典型的化学战剂,我们会有很多的信息,所以我们可以快速运行模型,“Hindmarsh说他是说。如果这是有点不同,我们不太确定,我们就去(合成化学)团队说,“这是我们认为的物质是什么。你能告诉我们什么是你认为的密度,粘度?“所以我们可以把它变成我们的模型。
模型还可以用于理解和一个代理在哪里部署和指导那些取样面积的团队发现的化学物质的痕迹。它还有助于保护我们的人民,因为他们会说,“我有多久?多久我可以生存在这种环境下我的口罩?”他说。
Porton男人
保护是科林·威利斯的专业领域。他的作品包含了各种各样的现代化学,举例DSTL识别可能的尖端研究的战略转向一个防御的目的。“23 ?年前,当我开始,我们将建议开展新材料和聚合物的制备和测试,但我们不是这样做的最佳人选。所以,现在我们与学术界合作,”解释了威利斯。
“绝大多数的保护研究是集中在减轻负担与使用防护设备。如果你戴上口罩或防护服,你阻碍身体失去热量的能力,”他说。目前呼吸机使用碳过滤器但是威利斯正在调查有机框架作为有前途的候选人更轻,更有效的过滤。(碳过滤器)的设计,是拿出一个特定范围的化合物。他们不能拿出一切,或过滤器大约10英尺长,‘威利斯解释道。这些其他材料不产生(国防)使用,但能源存储、二氧化碳捕获,这样的事情,但也可以应用到我们的问题”。
威利斯也适用于氟聚合物和表面化学发展液体材料的抵抗性。“Superhydrophobicity相对容易实现,因为水有如此高的表面能。但是液体化学战剂的表面能量很低。我们拍了一些化学苏黎世大学的发展,越来越多的聚(甲基硅氧烷)纳米纤维在纺织品,然后利用等离子体聚合涂层技术,生产材料显示超级排斥性向液体化学战剂。”
第一次和第二次世界大战之间,Porton下来的科学家开发适合浸渍DDT和活性材料中和硫芥。今天,化学文献丰富等智能材料和自洁,自我报告的西装和衣服显然是有吸引力的前景。但是在战场上,成熟必须再次退居幕后,可靠性和耐久性。的防护服的,我敢说,“农业”事情的结束。它是便宜,威利斯说,它必须是健壮的。”,当你穿过一个地形,当泥浆和雨,你必须确保任何响应你是真实的。”
鲁棒性评估落到DSTL辛勤工作的员工:Porton男人。这个机械模型适合帮助威利斯和他的团队执行对身体,看看他们的材料和最致命的物质。但Porton人很快获得应得的退休金。我们一直在一起工作i-bodi技术他做了很多的工作(BBC电视剧)与恐龙同行。我们生产新一代人体模型上的实时测试仪基于微型离子迁移光谱仪,所以我们可以测量实时西装是如何表现的。我们可以看到弱点在哪里,这将帮助我们开发更好的适合。
你甚至可能发现自己穿着Porton的一些防护技术。正如DSTL座向识别研究,国防应用的技术开发DSTL可以转向民用和商业应用。2004年,等离子体聚合技术在DSTL剥离出来成立公司P2i,目前适用于纺织和电子产品制造商提供防水完成。这是我们最大的成功故事之一,”威利斯表示。“我相信P2i现在有手机可以在米的水6小时——如果你想做的那种事情。”
去污工作
尽管努力采取保护、探测、识别和避免措施不可避免的那些场合所需人员接触到有害物质。考虑到广泛的潜在的污染物,我们可能需要净化,放射化学和生物的范围,从皮肤表面类型敏感的电子设备,这是一个巨大的问题空间,”诺曼·戈万说,CBR的专家去污过程。
要求一个广谱的方法,易用性是当务之急。目前在职的个人净化剂化学漂白土,你可能很熟悉,”戈万说。粘土可能是技术含量较低,但戈万也适用于使用化学前沿学术研究团体。
“减少的负担进行去污在操作环境中,我们的研究正在尝试开发潜力的技术完全删除人员的过程。关键在于材料的发展可以触发一个有利的分子事件,如颜色变化披露污染的位置,或者从微胶囊释放净化剂在self-decontaminating涂层戈万说。非共价相互作用,发生在蛋白质绑定,是特别感兴趣的领域——例如,分解的酶acetyl-cholinesterase神经递质乙酰胆碱。organophosphonate等神经毒气沙林抑制酶的活性,导致持续的神经冲动,导致不断的肌肉收缩。我们还刚刚开始剥开中性分子的基本机制参与非共价结合organophosphonates和硫芥,”戈万说。
戈万的工作的另一个方面是开发配方表面更有效地交付净化剂。“有很多colloidal-type化学问题解决。我们最近开发了microemulsion-based净化剂,可以通过调优,点使用,达到最佳的去污的军事设备,”他说。我们设想,这种类型的分子识别材料将用于下一代净化剂目标污染热点,减少活性材料的浓度需要进入配方。”
减少材料的使用也适用于戈万的工作更有效的手段来解决污染问题炭疽杆菌(炭疽的原因)。他回忆起1986年Gruinard苏格兰岛的去污,左不适合居住了炭疽杆菌测试执行在1940年代。“那时,我们使用了200 ?20000年吨甲醛混合?吨的海水。今天不会是可行的,原因有很多。戈万是现在开始一个新的研究项目围绕“发芽和终止的方法。简单的氨基酸到制定的合并导致孢子脱掉保护层,成为更容易受到杀虫剂和自然衰变。
一个积极的遗产吗?
Gruinard代表着不幸的故事矛盾DSTL CBR的工作:经常是必要的,只是因为遗留的化学武器。但由于他们的努力,和的工作禁止化学武器组织(禁化武组织),世界现在方法时的化学武器库存很可能完全摧毁了(见战争破坏的化学的遗产)。
有很多很好的应用在化学,但是也有消极的一面
克里斯Timperley
在2013年,禁化武组织获得了诺贝尔和平奖努力消除化学武器,以及副禁化武组织的科学顾问委员会,Timperley在球队获得了奖,连同另一个DSTL员工,罗宾黑。但他们坚持认为,识别属于一个更大的集团。奖认可的一个巨大的努力,外交官多年来,科学家们给建议,它也向那些失去了他们的生命致敬,因为没有他们,就不会有该公约的必要性。这是一个巨大的荣誉和特权的一部分,”Timperley说。
DSTL还致力于确保化学武器保持过去的事了,通过其不扩散活动。英国是42个成员国之一澳大利亚集团根据时间表,设置监控化学品的出口管制物质可用于生产化学武器。“他们非常类似于《禁止化学武器公约》的时间表,但他们比这更进一步,“马特·布鲁克斯说,在DSTL核不扩散的工作团队。澳大利亚集团控制不仅化学剂前体和使他们的手段,但是,任何技术可能会用于生产化学武器。甚至无形技术-如何做某事的知识可以控制的,”布鲁克斯说。电子邮件或电话可以算作一个出口。”
化学武器不断被破坏,警惕意识和教育需要保障未来,Timperley说。(禁化武组织)正在努力想出一个行为准则,使人们更好的教育在化学物质可能被滥用。有很多很好的应用在化学,但是也有消极的一面,其中一个是化学武器。目前的消息是接触和教育人们,因为下一代的将继承所有的工作我们做。”
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