Laser anti-țânțari ( ing. Laser țânțari ) - un sistem electronic pentru exterminarea în masă a insectelor suge de sânge , purtători de agenți patogeni ai bolilor infecțioase , de exemplu, țânțarii de malarie , pentru a reduce riscul infecției cu malarie la oameni.
Ideea de a folosi un laser pentru a proteja împotriva insectelor a fost prezentată pentru prima dată la începutul anilor 1980 de către astrofizicianul american Lowell Wood . Aproape 30 de ani mai târziu, dispozitivul propus de Wood a fost adus la un prototip funcțional de către Intellectual Ventures LLC . Dezvoltarea a fost comandată de Fundația Bill și Melinda Gates pentru a găsi modalități de a învinge în cele din urmă malaria. Dezvoltatorii companiei au reînviat vechea idee de a folosi lasere în acest scop și au creat un prototip funcțional.
Principiul de funcționare al sistemului este următorul. Subsistemul optic de urmărire, prin procesarea computerizată a imaginii, recunoaște genul și tipul unei insecte zburătoare care a căzut în zona protejată. Cu un rezultat pozitiv al recunoașterii, se dă o comandă pentru a lansa un laser de „luptă” îndreptat rapid către țintă cu un fascicul optic focalizat pulsat relativ puternic pentru a distruge insecta.
Subsistemul de recunoaștere funcționează în domeniul infraroșu, zona protejată este iluminată de LED-uri infraroșu . În subsistemul de recunoaștere a speciilor de insecte și a sexului, sunt utilizate lasere de putere redusă, sigure pentru insecte. Subsistemul de distrugere folosește lasere albastre pulsate relativ puternice.
Însăși ideea acestei abordări a reducerii riscului de îmbolnăvire a fost criticată - argumentele oponenților s-au rezumat la faptul că în majoritatea zonelor în care malaria este răspândită, pur și simplu nu există rețele electrice care să alimenteze acest sistem [1] .
În timpul unei sesiuni de brainstorming din 2007 privind răspândirea țânțarilor de malarie , Wood, unul dintre oamenii de știință implicați în Inițiativa de Apărare Strategică (SDI), cunoscută și sub numele de Războiul Stelelor, a propus proiectarea unui sistem pentru uciderea țânțarilor cu lasere. La scurt timp după aceea, ideea a găsit adepți printre alți oameni de știință de la Intellectual Ventures, iar în mai puțin de un an a fost posibil să ucidă țânțarii cu radiații laser în experimente [2] .
Astfel, ideea utilizării în luptă a laserelor distructive, care își are originea în SDI, a fost folosită, cel puțin pentru distrugerea insectelor.
Malaria este practic inexistentă în țările dezvoltate, dar boala provoacă daune semnificative sănătății umane și economiilor din țările în curs de dezvoltare. Controlul insectelor suge de sânge cu pesticide este complicat de faptul că noile populații de vectori ai malariei devin rezistente genetic la otrăvuri în timp [3] , în plus, pesticidele ucid alte specii de insecte și alte animale, inofensive sau chiar benefice și dăunează mediu inconjurator. Tehnologia laser face posibilă distrugerea selectivă numai a purtătorilor de boli.
Acest laser, poreclit de unii glumeți „arma de ucidere a țânțarilor” [4] , ucide insectele la o distanță de până la 30 m de laserul „de luptă” [2] . Echipa de dezvoltare de la Intellectual Ventures nu raportează eficacitatea generală a acestui sistem, dar nu pretind că dezvoltarea lor va eradica malaria. Ei cred că acest lucru necesită o combinație de mai multe tehnologii diferite de control al malariei pentru a îmbunătăți eficiența și a reduce costurile [5] .
Echipa include mai mulți oameni de știință care au lucrat anterior la Laboratorul Național Livermore . Astfel, Lowell Wood a lucrat cu Edward Teller , „părintele bombei cu hidrogen” și creierul din spatele programului laser antirachetă de la SDI [2] . Mai mulți oameni de știință lucrează în prezent la proiectul anti-țânțari, inclusiv Jorden Kare , Ph.D. , și cercetătorul principal Eric Johanson. Această echipă include oameni de știință și ingineri, un specialist în fiziologia insectelor , un specialist în modelare computerizată și un epidemiolog [6] .
În timpul dezvoltării, au fost luați în considerare factorii de eficiență și costul sistemului. Sistemul dezvoltat include un model de casă de drone zburătoare , un prototip și un „gard optic”. Începând cu 2008, laserul de casă folosit nu putea ucide decât un număr mic de insecte care au căzut în zona de urmărire [2] . Dezvoltatorii au decis să completeze sistemul laser cu drone zburătoare care patrulează în aer pentru a detecta potențialele victime [2] .
Acum, prototipul creat protejează site-ul din jurul perimetrului, iar dezvoltatorii l-au numit „Gard fotonic” sau „Gard fotonic” ( Gard fotonic ).
Aparatul funcționează cu ajutorul unui LED cu infraroșu , care strălucește pe un stâlp de gard paralel cu acesta, unde este reflectat de la reflector la un alt stâlp de gard și apoi revine din nou la sursa sa. Acest câmp de lumină este controlat de un sistem CCD similar celor utilizate în camerele digitale. Aceste camere sunt amplasate pe stâlpi și detectează cele mai mici umbre dintre ei. După aceea, laserul de citire scanează ținta, pe baza informațiilor primite, procesorul calculează tipul de insectă și genul acesteia, acesta din urmă este important pentru prevenirea malariei - doar femelele mușcă țânțarii.
După ce programul confirmă că insecta este din specia și genul potrivite, iar sistemul de securitate asigură că nu există nicio persoană în raza țintei care este lovită, laserul care vizează trage în țintă. O lovitură nu numai că poate neutraliza o insectă (îi arde aripile), ci și o poate ucide imediat.
Laserul are putere redusă și sigur pentru oameni , este similar cu cele gasite in playerele Blu-ray. În videoclipul de testare al dispozitivului, aripile țânțarului ard mai întâi violent și corpul cade, adesea nemișcat. Cauza exactă a morții țânțarului este necunoscută , dar este probabil ca țânțarul pur și simplu să se supraîncălzească și să moară [7] .
Se crede că gardul fotonic protejează mai bine clădiri precum spitale, școli și chiar sate întregi, pentru a reduce răspândirea malariei. Potrivit lui Nathan Myhrvold , co-fondatorul Intellectual Ventures, un gard fotonic poate ucide până la 100 de țânțari pe secundă, cu o rază de acțiune maximă de 30 de metri.
Gardul fotonic ar putea fi realizat din piese utilizate în tehnologia de consum de generație actuală și se preconizează că va avea un cost relativ scăzut. Myhrvold estimează că un set de garduri fotonice poate fi realizat pentru aproximativ 50 de dolari. Un lot de prototipuri a fost vândut cu succes pe eBay . Toate cele trei etape ale eșantionării fotonilor pot fi realizate independent. Când dispozitivul caută țânțari care depășesc câmpul său vizual, sunt folosite LED-uri cu infraroșu și senzori de lumină de la camerele digitale moderne. Pentru a viza și ucide țânțarii, se folosește o tehnologie laser similară, care se găsește în interiorul dispozitivelor optice, cum ar fi o unitate DVD .
Se crede că daunele colaterale de la gardul fotonic în populația de insecte non-malariale sunt scăzute. Deoarece sistemul își poate determina rapid ținta din frecvența bătăilor aripilor, dispozitivul vizează doar țânțarii femele, care poartă malarie la unele specii de țânțari. În plus, sistemul vă permite să identificați specii de insecte care nu răspândesc boli, cum ar fi albinele. Riscul de deteriorare colaterală este minimizat, deoarece procesorul furnizează laserului suficientă tensiune pentru a distruge țesutul țânțarilor.
Deși reacția publicului a fost pozitivă, experții și-au exprimat îndoielile cu privire la eficacitatea gardului fotonic, deoarece sistemul nu va funcționa din cauza costului ridicat și a problemelor cu electricitatea, de exemplu, în Africa. Gardul fotonic a fost folosit până acum doar în condiții de laborator.
http://www.kp.ru/daily/26553/3570533/