在恐怖分子炸彈襲擊倫敦市中心交通系統7月7日事件後不久，蘇格蘭場派遣訓練有素的嗅探犬隊搜尋爆炸物，並在爆炸現場尋找線索。與此同時，在劍橋M11高速公路以北不到一小時車程的地方，工程師比利·博伊爾、安德魯·科爾和大衛·魯伊斯-阿隆索正在為他們自9/11事件後不久就開始研發的反恐技術——一種靈敏但廉價的電子鼻——尚未準備好幫助避免這場悲劇而感到惋惜。這幾位博士工程師已經開發出一種紐扣大小的化學感測器原型，其設計目的之一是在爆炸物引爆前探測到微量爆炸物。
對於Owlstone有限公司這家由這三人兩年前創立的劍橋大學衍生公司的創業智囊團來說，用於火車和建築物的現代礦井金絲雀的前景仍然在未來。但在200萬美元風險投資的支援下，該裝置應該可以在今年秋季進行現場測試。這三人確信，這種低功耗裝置可以快速識別十億分之幾濃度的微量物質。博伊爾表示：“我們的想法是在每個士兵的翻領上和每節地鐵車廂裡都安裝一個。”
這項研發工作始於2001年末，當時電氣工程師科爾從加州理工學院來到劍橋。“從一開始，我就想建立一個小型、廉價的化學檢測系統，用於軍事和國土安全，然後在後期用於商業市場，”科爾說。他很快遇到了博伊爾和魯伊斯-阿隆索，在接下來的幾個月裡，工程師們研究了許多感測器技術，“試圖評估我們可以將哪些技術提升到新的水平，”博伊爾報告說。
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化學感測器“本質上是一種過濾裝置，”博伊爾解釋說。“每種物質都有其獨特的味道或指紋。這就是我們過濾掉的東西。”對於Owlstone的感測器，該團隊選擇開發一種相對較新且鮮為人知的分析技術，稱為高場非對稱波形離子遷移譜法（或FAIMS）。這種方法根據化合物的帶電形式——化學離子——在受到電場作用時在氣體中的移動方式對其進行分類。
當離子在帶電金屬板之間透過時，變化的電場（即非對稱波形）會連續地驅動它們向兩側來回移動，最終導致大多數離子撞擊到金屬板上。但是，在金屬板上小心地施加直流電壓可以防止目標分子撞擊到側面，直到它們到達末端的檢測器。每個直流電壓都與一種離子型別相關，因此可以“調整”裝置以檢測特定物質。
博伊爾將這個過程比作“試圖在一張紙板上平衡幾個彈珠。將不同大小的彈珠想象成不同的離子。”只有正確的搖動動作——直流電壓——才能將最大的彈珠留在紙板上。離子的分離發生在僅幾十毫米的範圍內。傳統的離子遷移譜儀是目前標準的檢測技術，其尺寸相當於鞋盒或更大，因為它們通常使用更大的感測器和泵來移動板之間的空氣。
先進的FAIMS感測器技術，馬薩諸塞州的一家名為Scionex的公司以及大型感測器製造商也在以另一種形式追求這種技術，它也可以比傳統檢測器更具選擇性。對於許多標準機器來說，致命神經毒氣沙林的“氣味指紋”與普通柴油燃料相似。“使用FAIMS，我們可以簡單地施加更高的電壓”來區分兩者，博伊爾指出。
Owlstone感測器還有許多非安全應用——例如，作為家用火災探測器，它可以辨別火焰開始之前形成的預燃產物。它也可以用作複雜的呼吸分析儀，以識別疾病產生的揮發性化合物（例如，丙酮可用於監測糖尿病）。然而，反恐和軍事應用仍然是工程師們關注的重點。博伊爾說：“我們希望有一天我們坐在地鐵裡，抬頭看到我們的感測器之一，並且知道那裡的每個人都是安全的，因為我們所做的事情。”