אין ספק שמגיפת הקורונה העלתה לסדר היום הציבורי את הסכנה בנשק ביולוגי. למרות שעד כה אין הוכחה לטענות כי מקור המגיפה הנוכחית הוא בזליגה של הנגיף ממעבדות ניסוי, היכולת ההרסנית והקטלנית שלו, הוכחה. עכשיו אחרי שיעילותו הוכחה, בראיה לטווח רחוק אפקט הקורונה יכול להביא מדינות או ארגוני טרור להסיט מאמצים לפיתוח נשק ביולוגי על פני נשק גרעיני או פיגועים קונבנציונאליים. ועוד לא נאמרה כנראה המילה האחרונה לגבי נשק כימי, אחד משיטות הפעולה החביבות על משטרו של אסאד במלחמת ההישרדות שלו מול המורדים.
תמונה: צוות החוקרים במעבדה של פרופ’ עומר פארח צילום מתוך www.sites.northwestern.edu
בצה”ל אמנם צמצמו עד למינימום את מערך ההתגוננות מפני החל”כ – חומרי לחימה כימיים, בעקבות התפרקותה של סוריה ממצבורי הגז הגדולים שצברה, אבל היכולת הגנרית והמחקר נמשכים. כך גם בצבא האמריקני, שפועל בשנים האחרונות במתארים מבצעיים א-סימטריים, דוגמת אפגניסטן ועיראק. בשתי הזירות הללו, ההתמודדות שלו היא מול ארגונים קטנים הנטמעים באוכלוסיה. תופעה שמקשה מאד על איסוף מודיעין מדויק. זו אחת הסיבות למאמץ האמריקני לפתח יכולת גנרית עצמאית להתמודדות עם איום כימי. בסקירת הפיתוחים הטכנולוגיים של משרד הביטחון הוצג אחד הפרויקטים המעניינים של צבא היבשה האמריקני: מדים שיוכלו לנטרל נשק כימי בתוך דקות. את המחקר עורכים במשותף מדעני הצבא האמריקני וחוקרים מהפקולטה למדעי הכימיה באוניברסיטת Northwestern . מטרת המחקר היא לפתח מדים שיזהו בתוך זמן קצר את הגז הרעיל וינטרלו אותו באופן עצמאי, מבלי מעורבות כלשהיא של החייל עצמו. הרעיון הוא ליצור חומר אחיד, מעין אבקת כביסה שתתמוסס במים, המדים יטבלו בהם וכך תיווצר “חליפת ההגנה”. על פי הפרסום בארצות הברית, החומרים המנטרלים מוכוונים בעיקר לשני סוגי גזי עצבים, VX ו SOMAN ,שני גזי עצבים הנחשבים רעילים יותר מגז ה sarin הנפוץ. גז העצבים נספג בעור וחודר באיטיות למערכת הדם ומשם למערכת העצבים המרכזית. פרק הזמן בין החשיפה לגז למוות, נע בין מספר דקות למספר שעות. כדוגמא מביאים החוקרים את חיסולו של קים ג’ונג נאם, בשנת 2017 בנמל התעופה של קואלה למפור. נאם, אחיו למחצה של המנהיג הנוכחי, מת לאחר ששתי נשים מרחו על פניו גז עצבים מסוג VX. בתוך דקות הוא התמוטט כעבור שעתיים, מת.
תמונה: מחקר בזיהוי גז עצבים במעבדת הצבא האמריקני ביוטה
צילום: U.S ARM
” כיום יש לחיילי ארה”ב מדים שסופגים גזי עצבים אך לא הורסים אותם”, נכתב בסקירה הטכנולוגית של משרד הביטחון שהתבססה על הפרסום באתר האמריקני WIRED. “המטרה היא לפתח מדים שיעשו את שני הדברים. כדי להשיג זאת ציפו החוקרים את הבד במולקולות גבישיות הנקראות MOF-808, אשר “קוצרות” מים מהאוויר שבסביבה. אדי מים נוטים להתעבות על מולקולות אלה. כשהמולקולות הללו באות במגע עם גז עצבים, המים הצמודים למולקולה מפרקים את הרעלן, בעוד אטומי זירקוניום שבגביש משמשים כקטליזאטור. כשלובשים את הבד בסביבה שבה יש לחות של 30% לפחות, הבד יכול ללכוד מספיק מים כדי לפרק את החל”כ תוך דקות. החומר MOF-808 שייך למשפחה גדולה של מולקולות הנקראות metal-organic frameworks, שהכימאים התחילו להשתמש בהן כדי לבקר במדויק תגובות כימיות. הציפוי של הבדים בפיתוח החדש כלל גם פולימר הנקרא polyethylenimine, אשר מדביק את ה-MOF אל הבד באופן אחיד”.
ג’ארד דה קוסט, אחד החוקרים בפרויקט מטעם הצבא האמריקני, סיפר למגזין WIRED כי חלק מהמחקר מתמקד גם בנטרול גז חרדל. בשונה מגזי העצבים דוגמת ה VX, גז החרדל לא פוגע במערכת עצבים אלא גורם לכוויות קשות וחריכה של רקמות עימן הוא בה במגע. נזק נשימתי נגרם בשאיפה של הגז הגורמת נזק לקנה הנשימה והריאות. הטכנולוגיה הזו משולבת כבר באב טיפוס של מסיכות גז חדשות, והכוונה היא לשלבה בעתיד גם במדים עצמם, בדיוק כמו מנטרלי גז העצבים.
את המחקר והפיתוח מוביל פרופסור עומאר פראח מאוניברסיטת נורתווסטרן. לאחר הוכחת היכולת בתנאי מעבדה, פנו החוקרים לבדוק את נטרול הרעלנים בתנאי שטח. הבדים שהוטבלו במנטרלי הרעלנים, נמרחו בבוץ, גריז וסולר והורטבו בזיעת אדם. למרבה ההפתעה, הבדים הרטובים בזיעה תפקדו יותר מאלה בתנאי המעבדה. המסקנה הייתה כי ככל שהבד רטוב יותר הוא אפקטיבי יותר.
כדי להתמודד עם סוגי הרעלנים השונים, פיתחו החוקרים רצפים של כ 50,000 מולקלות MOF מהונדסות. המגוון הזה מאפשר להרחיב את המחקר גם לכיוונים נוספים, דוגמת קליטה וכליאה של גזים ידידותיים לצורך שימוש מיידי בתנאי שטח. כך למשל אחד המחקרים הוא קליטה של קליטת אדי גז hydrogen שתאפשר הטענת תאים חשמליים למערכות ניווט, תצפית והפעלת רחפנים.
“המחקר הזה מאפשר למעשה שליטה במבנה מולקולות ה MOF”, אמר למגזין WIRED יוזאנג לי, מאוניברסיטתSTANFORD . “מעבר ליכולת לשחק עם הקולטנים ולכוון אותם לחומרים כימיים ספציפיים, הרחבנו את היכולת לקלוט בשטח פנים קטן, הרבה יותר חומרים. ה MOF-808 למשל בנוי בצורת אקורדיון ובעזרת המבנה הזה הוא סופח כמות מים גדולה מאד ביחס לגודלו הפיסי”.
חלקו של לי בפיתוח הוא לחקור את אופן ההצמדה/הדבקה האופטימאלי של המולקולות למדי החיילים. הוא פיתח טכנולוגיית צילום מיוחדת המאפשרת לנתח את אופן הצמדות נוזל המגן לבד. בעזרת צילום מיקרוסקופי רציף ברזולוציה גבוהה, החוקרים יכולים להתחקות, פריים אחרי פריים, בשינוי המתבצע במולקולה בשלב ההצמדות לבגד ובכך לשפר אותה. באחד הניסויים הודגמה היכולת הזו בצילום פעולת המולקולה בשלב קליטה של פחמן דו חמצני.
מאחר ועד כה נבחן חומר המגן על חתיכות בד קטנות, השלב הבא בפיתוח יהיה לבחון את התנהגות החומר על פני המדים עצמם. האם פיזור על פני שטח פנים גדול מוריד או מגביר את יעילות החומר? או עד כמה הוא פוגע, או לא, בגמישות הבד או ביכולת הנידוף שלו.
“אני מעריך שבתוך כמה שנים נוכל להכריז על הטכנולוגיה הזו כבשלה”, מסכם הפרופסור פארח. “את התשתית המדעית כבר הנחנו, ולכן עכשיו זה עניין של המשך פיתוח והתאמה לצרכים המבצעיים”.
תמונת כותרת: אימון בבית הספר
של הצבא האמריקני ללוחמה לא
קונבנציונאלית
צילום: U.S ARMY
