あなたを現行犯で捕まえる科学: これが飲酒検知器の仕組みです

ドライバーの主な敵の1つはアルコールであるはずですが、多くの人は状況について間違った考えを持っており、映画の悪者は実際には飲酒検査者であると考えています。

しかし、この装置は、この物質を過剰に摂取し、自分たちの命を危険にさらし、さらに悪いことに、道路ですれ違った他の乗客の命を危険にさらす人々を検出するのに非常に有用な発明です。他のテクノロジーと同様に、その運用は長年にわたって変化してきましたが、電磁スペクトルに関連する概念から始まり、特に日常的な化学反応に至るまで、その背後には常に多くの科学が存在しています。

血液から空気へ

使用される方法に入る前に、理想は血中のアルコール量を分析することであることを理解する必要がありますが、これには路上で実行するにはあまりにも侵襲的で物流が複雑すぎる技術が必要です。したがって、適切と考えられるレベルは呼気から外挿され、これを取得するのがはるかに簡単になります。

限界値として採用される数値は国ごとに異なります。たとえば、スペインでは、プロドライバーと初心者ドライバーの最大許容血中アルコール濃度は0.3 g/l 、その他のドライバーは0.5 g/lで、空気中の値は前者では0.15 mg/l 、ドライバーでは0.25 mg/lに相当します。後者。

古い飲酒検知器はどのように機能するのでしょうか?

以前は、これらの装置のほとんどは赤外線センサーを利用して空気中のアルコールを測定していました。

人間には見えない光

このメカニズムは、ガスが特定の波長の電磁放射を吸収する能力に基づいていました。各ガスは異なる範囲で検出を行うため、これらの方法は通常、サンプル内で蒸発したさまざまな物質を検出するために使用されます。赤外線の場合、エタノールがそれを吸収する波長は、具体的には9.5 マイクロメートルであるため、この装置には、この数値より上または下にあるものをすべて除去する一連のフィルターが含まれています。その後、残ったものは呼気サンプルを通過し、そこから検出器に送られ、そこで電気エネルギーに変換されます。空気中のエタノールの濃度が高くなるほど、より多くの放射線が吸収されるため、最終ステップに到達する電気エネルギーは少なくなります。最後に、デバイスはその結果がどのくらいのアルコールに相当するかを計算し、画面に表示します。

電池式飲酒検知器

赤外線ベースの飲酒検知器の技術は非常に高価であるため、長年にわたって他の方法が使用され始めています。現在、最も一般的なものの 1 つは、電池と同じ化学基盤を使用するもの、つまり電気化学セルです。

大まかに言うと、バッテリーは、食塩水中に配置されたアノードとカソードとして知られる 2 つの電極で構成されます。これに浸漬すると、アノード内の物質が酸化して電子を失い、電子がカソードに移動して電流が発生します。

CO2を捕捉して分解する電気化学セルを作成します。

飲酒検知器の場合、空気サンプルが通過すると、エタノールが陽極で酸化され、酢酸に変わります。放出された電子は陰極にある大気中の酸素に伝わり、アルコール濃度に比例する電流が発生します。

多くのデバイスにはこの方法のみが含まれていますが、一部のデバイスではこれを赤外線センサー技術と組み合わせて、より具体的な結果が得られます。

マリファナはどうですか？

ドライバーの運転能力を妨げる物質はアルコールだけではありません。マリファナなど、他のものでも同様のことが起こります。実際、これは合法的に使用される物質ではないため、運転が許可される用量はありません。車やその他の乗り物に乗る前には何も摂取しないことが適切です。

大麻が引き起こす可能性のある影響の中には、時空認識の変化、眠気、色覚の問題、または反応時間の増加を伴う誤った安心感があります。さらに、注意が道路から逸れるような気が散りやすくなります。

残念ながら、通常使用されている装置では呼気中のこの物質を検出できません。しかし、ピッツバーグ大学の科学者が考案した装置のおかげで、この状況はすぐに変わる可能性があります。

マリファナの合法性をめぐる紛争に終止符を打つ可能性のある植物

ジャーナルACSセンサーに掲載された研究で最近説明されたように、これは人間の髪の毛よりも約10万倍小さいカーボンナノチューブのセットに基づいており、二酸化炭素、水、エタノールなどの呼気の揮発性成分を捕捉します。テトラヒドロカンナビノール (THC) 、マリファナの精神活性成分。

これらの物質は相互作用すると表面に結合し、電気的特性が変化します。最後に、これは機械学習アルゴリズムによって検出されます。このアルゴリズムは、生成された変化に基づいてTHC レベルを定量化するように訓練されています。各成分は個別に測定されるため、運転手が他の物質を飲酒または摂取した場合でも、マリファナの使用が検出される可能性があります。

言うまでもなく、アルコールでもマリファナでも、飲酒検知器に引っかからないようにするためのコツはありません。コーヒー豆をかじるのも、ガムを噛むのも、ビタミンBを摂取するのもやめましょう。そして、携帯電話のバッテリーを吸うのも意味がありません。そう考える人は今でもいますが。車を運転する場合、血中アルコール検査に合格する絶対確実な方法が 1 つだけあります。それは、アルコールを飲まないことです。それは簡単で迅速であり、そして何よりも多くの命を救います。