Un appareil qui renifle les explosifs à base de poudre noire
Tamerlan et Dzokhar TSARMAEV, les poseurs de bombes du marathon de Boston, auraient acheté plusieurs kilos de poudre noire, juste avant l’attentat.
Utilisée dans les feux d’artifices et les cartouches, cette substance explosive est à la fois mortelle et facilement accessible. Elle est également particulièrement difficile à détecter.
Aujourd’hui, les scientifiques ont apporté des modifications à un appareil afin de pouvoir détecter de très petites quantités de poudre noire : une avancée technologique qui pourrait éviter ce type d’attentat.
Inventée en chine au VIIème siècle, la poudre noire est un mélange de charbon, de nitrate de potassium et de souffre. Utilisée en tant qu’engrais, on en trouve également dans des additifs alimentaires.
Afin de déceler la présence d’explosifs, de drogues ou d’autres composés illégaux, les agents de sécurité utilisent des spectromètres à mobilité ionique. Ces nez électroniques reniflent les chiffons passés sur les bagages et sur les vêtements.
Le spectromètre à mobilité ionique (IMS) , également connu sous le nom de chromatographe à plasma, fonctionne à pression atmosphérique. L’air à analyser est aspiré au travers d’une membrane et isolé des polluants qui pénètrent seuls dans une chambre d’ionisation. Les composés organiques volatils sont ionisés, puis un microprocesseur permet ensuite d’identifier et de calculer la concentration des produits en fonction du temps de dérive de ceux-ci à l’intérieur d’un champ électrique.
Cette technologie est fort populaire car elle permet d’analyser un échantillon en un millième de seconde. Des milliers de spectromètres de ce type sont déployés dans les aéroports dans le monde entier. Bien sûr, les chiens dressés peuvent également renifler la poudre noire et la localiser, mais ces spectromètres n’ont besoin ni de siestes, ni de récompenses.
Mais ce qui a freiné la détection de poudre noire par ces les spectromètres à mobilité ionique est la présence de souffre et d’oxygène qui constituent 20% de l’air ambiant. Ces deux composés entrent en contact avec le détecteur en même temps que ceux de la poudre noire. Ainsi, un fort signal d’oxygène peut masquer une petite quantité de souffre, comme celle laissée sur une poignée de valise par des doigts souillés.
Un groupe de scientifiques, dirigés par Haiyang LI du Dalian Institute of Chemical Physics en Chine, a modifié le spectromètre à mobilité ionique, afin d’éliminer le signal généré par l’oxygène. Pour ce faire, LI a utilisé une méthode appelée titrage (TR-IMS), qui consiste à ioniser tout d’abord l’échantillon, puis le faire paire passer à travers du dichlorométhane. Les résultats de ses recherches ont été publiées en ligne dans le numéro du mois dernier d’Analytical Chemistry, et explique comment le TR-IMS abaisse le signal d’oxygène et repère un signal fort de souffre lorsqu’il analyse la poudre noires, ou les éléments de pyrotechnie.
Les chercheurs ont démontrés combien la réduction de l’oxygène en arrière plan augmente considérablement la sensitivité de l’appareil, lui permettant de détecter une infime quantité de poudre noire.
Nous avons testé la sensibilité du TR-IMS, et son seuil de détection de la poudre noire peut atteindre les 0.05 nanogrammes,
explique LI.
Un nanogramme est équivalent au poids moyen d’une cellule humaine
Les résultats obtenus en laboratoire montrent que l’appareil était suffisamment sensible pour détecter des traces sur les bagages et les vêtements,
précise LI.
Le problème que pose le spectromètre à mobilité ionique traditionnel est qu’il peut ne même pas détecter une quantité 100 fois supérieure à ces 0.05 nanogrammes de traces de souffre, voire plus
encore. LI estime le coût de mise à niveau de ces spectromètres, qui valent des dizaines de milliers de dollars, à seulement 10$.
La méthode par titrage proposée est novatrice et s’annonce prometteuse,
affirme Herbert HILL, chimiste de la Washington State University
mais cela nécessite encore des essais avant qu’il puisse être utilisé comme le détecteur « de routine » de poudre noire.
Le problème qui reste à résoudre est l’omniprésence du souffre dans notre environnement, que ce soit dans le caoutchouc, ou dans les pesticides, entraînant par conséquent des lectures de faux positifs.
Néanmoins, HILL évoque la possibilité de la mise en place d’un signal pouvant alerter l’agent de sécurité afin qu’il procède à une fouille plus minutieuse du bagage en question
