20/05/2014 - Une thèse identifie pour la première fois quel type d'explosif a été utilisé après une explosion.

Menéame

Il y a des objets que nous ne pouvons pas voir dans la plage du visible, mais oui avec des systèmes d’image qui utilisent la longueur du téraherzio (THz). Dans cette plage, nous pouvons détecter par exemple un corps étranger, caché sous les vêtements, mais aussi déterminer le matériau dont il est composé.

David Etayo, ingénieur en télécommunications et docteur pour la Université publique de Navarre, a pu identifier des composants explosifs non seulement à l’état pur mais aussi, pour la première fois, après la détonation. En outre, il a travaillé sur d’autres applications des terahertzios pour l’agriculture et l’industrie alimentaire.

 

Le fait de caractériser (identifier) un matériau signifie connaître ses caractéristiques propres, de sorte que, par la suite, lorsque cette substance est soumise à un système de détection, celui-ci indique de quoi il s’agit. Selon ce chercheur, "Ce que nous avons fait a été d’aller un pas plus loin dans le système d’image: En plus de détecter qu’il y a un objet, nous avons caractérisé différents matériaux pour voir comment ils réagissent dans la gamme du THz. Nous avons caractérisé des explosifs et, pour la première fois, un type d’explosif comme la poudre de mine, qui était un matériau présent, par exemple, dans les attentats de 11 M.". Il a également caractérisé d’autres matériaux tels que la trilite, l’hexogène et la pentrite.

L’une des réalisations de la thèse de doctorat a été de caractériser aussi des explosifs déjà explosés. "Il est courant de caractériser les explosifs sous leur forme de laboratoire, produits récemment, lorsqu'ils sont sûrs, mais ce qui se passe, par exemple après un attentat, c’est qu’il ne reste que quelques restes et qu’ils sont totalement différents des matériaux d’origine.”.

Des échantillons ont été prélevés avant et après la détonation au cours de son enquête et en collaboration avec la Garde civile. En outre, les matériaux ont été caractérisés sous différentes formes, par exemple par des explosifs purs, des explosifs commerciaux et des explosifs ménagers. De cette manière, des explosifs ont pu être détectés en quantités minimales d’échantillons, de 5 à 10 milligrammes. Des mélanges d’explosifs différents ont également été analysés, avec l’identification de chacun des composants.

“Avec les restes d’une détonation comme échantillon, nous pouvons presque immédiatement savoir quel type d’explosif a explosé. En fin de compte, il s’agit d’un processus chimique qui modifie le produit initial, mais la bonne chose est que, tant à l’état pur qu’à l’état explosé, dans la gamme du térahertz on peut caractériser, déterminer et savoir ce qui est". L’utilisation de cette technologie pourrait également permettre d’intégrer ces systèmes dans les robots à chenille utilisés pour désamorcer les engins de façon à pouvoir détecter l’explosif concerné.

Applications diverses

Une autre partie de la thèse a porté sur les applications de la technologie de THz dans les domaines de l’agriculture et de l’industrie alimentaire. Dans le premier cas, on a travaillé sur des vignes, car les THz sont très sensibles à la teneur en eau de l’échantillon: "Bien que l’on n’apprécie pas les variations à l'œil nu, si vous analysez l’image d’une feuille de vigne en térahertz, vous voyez parfaitement comment la teneur en eau varie jour après jour. Cela permet de contrôler les plantes, de réduire les coûts d’irrigation, d’améliorer la qualité du vin, etc.”.

En ce qui concerne l’industrie alimentaire, on a travaillé avec une producteur de chorizo. D’une part, la quantité d’eau dans le produit a été mesurée au cours du processus de séchage, ce qui permet d’estimer le temps de guérison qui reste au chorizo. "La bonne chose que la technologie de THz a, c’est qu’elle n’est pas destructrice; il n’est donc pas nécessaire de casser le chorizo pour faire la mesure, mais il suffit de rapprocher le capteur du produit." explique David Etayo. En outre, l’application la plus directe qu’ils ont trouvée est l’utilisation du système pour détecter des restes ou des corps étrangers qui ont pu rester dans la chaîne de production du chorizo lonché.

Enfin, pendant le travail, un système à double bande a été conçu qui permet de combiner deux plages de fréquence différentes (infrarouge et térahertz) en une seule mesure pour détecter et identifier des objets cachés. Dans le spectre électromagnétique, le rayonnement de THz se trouve entre les micro-ondes et l’infrarouge. La plage de l’infrarouge fonctionne sur une fréquence plus élevée et apporte la résolution, meilleure qualité de l’image, tandis que la partie de THz est celle qui est utilisée pour identifier et caractériser les matériaux. "L’idée est qu’un seul détecteur nous indique à la fois la résolution de l’image et l’identification du matériel. - montre-lui ce chercheur. Dans cette thèse, nous avons conçu et fabriqué un détecteur qui nous permet de faire cette mesure. En outre, en raison de l’utilisation des zones de Fresnel, nous avons obtenu une augmentation du gain dans la bande infrarouge.”.

David Etayo Salinas a fait ses études universitaires et doctorales à l’Université publique de Navarre, où il a enseigné des matières d’ingénierie dans les technologies de télécommunication. Au cours de sa formation en tant que chercheur, il a effectué un séjour à l’Université allemande de Siegen, à l’Institut pour la technologie de pointe et le Quantum Electronics. Il a participé à une quinzaine de congrès et de conférences et est coauteur d’une demi-douzaine d’articles scientifiques.

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