在恐怖分子炸弹袭击伦敦市中心交通系统7月7日事件后不久，苏格兰场派遣训练有素的嗅探犬队搜寻爆炸物，并在爆炸现场寻找线索。与此同时，在剑桥M11高速公路以北不到一小时车程的地方，工程师比利·博伊尔、安德鲁·科尔和大卫·鲁伊斯-阿隆索正在为他们自9/11事件后不久就开始研发的反恐技术——一种灵敏但廉价的电子鼻——尚未准备好帮助避免这场悲剧而感到惋惜。这几位博士工程师已经开发出一种纽扣大小的化学传感器原型，其设计目的之一是在爆炸物引爆前探测到微量爆炸物。
对于Owlstone有限公司这家由这三人两年前创立的剑桥大学衍生公司的创业智囊团来说，用于火车和建筑物的现代矿井金丝雀的前景仍然在未来。但在200万美元风险投资的支持下，该设备应该可以在今年秋季进行现场测试。这三人确信，这种低功耗设备可以快速识别十亿分之几浓度的微量物质。博伊尔表示：“我们的想法是在每个士兵的翻领上和每节地铁车厢里都安装一个。”
这项研发工作始于2001年末，当时电气工程师科尔从加州理工学院来到剑桥。“从一开始，我就想创建一个小型、廉价的化学检测系统，用于军事和国土安全，然后在后期用于商业市场，”科尔说。他很快遇到了博伊尔和鲁伊斯-阿隆索，在接下来的几个月里，工程师们研究了许多传感器技术，“试图评估我们可以将哪些技术提升到新的水平，”博伊尔报告说。
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化学传感器“本质上是一种过滤装置，”博伊尔解释说。“每种物质都有其独特的味道或指纹。这就是我们过滤掉的东西。”对于Owlstone的传感器，该团队选择开发一种相对较新且鲜为人知的分析技术，称为高场非对称波形离子迁移谱法（或FAIMS）。这种方法根据化合物的带电形式——化学离子——在受到电场作用时在气体中的移动方式对其进行分类。
当离子在带电金属板之间通过时，变化的电场（即非对称波形）会连续地驱动它们向两侧来回移动，最终导致大多数离子撞击到金属板上。但是，在金属板上小心地施加直流电压可以防止目标分子撞击到侧面，直到它们到达末端的检测器。每个直流电压都与一种离子类型相关，因此可以“调整”设备以检测特定物质。
博伊尔将这个过程比作“试图在一张纸板上平衡几个弹珠。将不同大小的弹珠想象成不同的离子。”只有正确的摇动动作——直流电压——才能将最大的弹珠留在纸板上。离子的分离发生在仅几十毫米的范围内。传统的离子迁移谱仪是目前标准的检测技术，其尺寸相当于鞋盒或更大，因为它们通常使用更大的传感器和泵来移动板之间的空气。
先进的FAIMS传感器技术，马萨诸塞州的一家名为Scionex的公司以及大型传感器制造商也在以另一种形式追求这种技术，它也可以比传统检测器更具选择性。对于许多标准机器来说，致命神经毒气沙林的“气味指纹”与普通柴油燃料相似。“使用FAIMS，我们可以简单地施加更高的电压”来区分两者，博伊尔指出。
Owlstone传感器还有许多非安全应用——例如，作为家用火灾探测器，它可以辨别火焰开始之前形成的预燃产物。它也可以用作复杂的呼吸分析仪，以识别疾病产生的挥发性化合物（例如，丙酮可用于监测糖尿病）。然而，反恐和军事应用仍然是工程师们关注的重点。博伊尔说：“我们希望有一天我们坐在地铁里，抬头看到我们的传感器之一，并且知道那里的每个人都是安全的，因为我们所做的事情。”