Anti-myggelaser ( eng. Mosquito laser ) - et elektronisk system til masseudryddelse af blodsugende insekter , bærere af patogener af infektionssygdomme , for eksempel malariamyg , for at reducere risikoen for malariainfektion hos mennesker .
Ideen om at bruge en laser til at beskytte mod insekter blev først fremsat i begyndelsen af 1980'erne af den amerikanske astrofysiker Lowell Wood . Næsten 30 år senere blev Woods foreslåede enhed bragt til en fungerende prototype af Intellectual Ventures LLC . Udviklingen blev bestilt af Bill og Melinda Gates Foundation for at finde måder til endelig at besejre malaria. Virksomhedens udviklere har genoplivet den gamle idé om at bruge lasere til dette formål og skabt en fungerende prototype.
Princippet for driften af systemet er som følger. Det optiske sporingsundersystem genkender gennem computer billedbehandling køn og type af et flyvende insekt, der er faldet ind i det beskyttede område. Med et positivt genkendelsesresultat gives der en kommando om at udstede en "kamp"-laser hurtigt rettet mod målet med en relativt kraftig pulseret fokuseret optisk stråle for at ødelægge insektet.
Genkendelsesundersystemet fungerer i det infrarøde område, det beskyttede område er oplyst af infrarøde LED'er . I subsystemet for insektarter og kønsgenkendelse anvendes laveffekt, insektsikre lasere. Destruktionsundersystemet bruger relativt kraftige pulserende blå lasere.
Selve ideen med denne tilgang til at reducere risikoen for sygdom er blevet kritiseret - modstandernes argumenter kogte ned til det faktum, at i de fleste områder, hvor malaria er udbredt, er der simpelthen ingen elektriske netværk til at drive dette system [1] .
Under en brainstormsession i 2007 vedrørende spredningen af malariamyg foreslog Wood, en af videnskabsmændene involveret i Strategic Defense Initiative (SDI), også kendt som Star Wars, at designe et system til at dræbe myg med laser. Kort efter fandt ideen tilhængere blandt andre videnskabsmænd fra Intellectual Ventures, og på mindre end et år var det muligt at dræbe myg med laserstråling i eksperimenter [2] .
Således blev ideen om kampbrug af destruktive lasere, som stammer fra SDI, brugt, i det mindste til ødelæggelse af insekter.
Malaria er stort set ikke-eksisterende i udviklede lande, men sygdommen forårsager betydelig skade på menneskers sundhed og økonomier i udviklingslandene. Bekæmpelse af blodsugende insekter med pesticider kompliceres af, at nye populationer af malariavektorer med tiden bliver genetisk resistente over for giftstoffer [3] , desuden dræber pesticider andre, harmløse eller endda gavnlige arter af insekter og andre dyr og skader miljø. Laserteknologi gør det muligt selektivt kun at ødelægge sygdomsbærere.
Denne laser, som af nogle jokere har fået tilnavnet "myggedræbende våben" [4] , dræber insekter op til 30 m væk fra "kamp"-laseren [2] . Udviklingsteamet hos Intellectual Ventures rapporterer ikke om den overordnede effektivitet af dette system, men de hævder ikke, at deres udvikling vil udrydde malaria. De mener, at dette kræver en kombination af flere forskellige malariakontrolteknologier for at forbedre effektiviteten og reducere omkostningerne [5] .
Holdet omfatter adskillige videnskabsmænd, som tidligere har arbejdet på Livermore National Laboratory . Således arbejdede Lowell Wood sammen med Edward Teller , "brintbombens fader" og hjernen bag anti-missil laserprogrammet på SDI [2] . Adskillige forskere arbejder i øjeblikket på anti-myg-projektet, herunder Jorden Kare , Ph.D. , og hovedforsker Eric Johanson. Dette team omfatter videnskabsmænd og ingeniører, en specialist i insektfysiologi , en specialist i computermodellering og en epidemiolog [6] .
Under udviklingen blev faktorerne effektivitet og omkostninger ved systemet taget i betragtning. Det udviklede system inkluderer en hjemmelavet model af flyvende droner , en prototype og et "optisk hegn". Fra 2008 kunne den anvendte hjemmelavede laser kun dræbe et lille antal insekter, der faldt ind i sporingszonen [2] . Udviklerne besluttede at supplere lasersystemet med flyvende droner, der patruljerer i luften for at opdage potentielle ofre [2] .
Nu beskytter den oprettede prototype stedet omkring omkredsen, og udviklerne kaldte det "Photonic Fence" eller "Photonic Fence" ( Photonic Fence ).
Enheden fungerer ved hjælp af en infrarød LED , som lyser på en hegnspæl parallelt med den, hvor den reflekteres fra reflektoren til en anden hegnspæl og derefter vender tilbage til sin kilde igen. Dette lysfelt styres af et CCD -system, der ligner dem, der bruges i digitale kameraer. Disse kameraer er placeret på søjler og registrerer de mindste skygger mellem dem. Derefter scanner læselaseren målet, baseret på den modtagne information, processoren beregner typen af insekt og dets køn, sidstnævnte er vigtigt for forebyggelse af malaria - kun kvindelige myg bider.
Efter at programmet har bekræftet, at insektet er af den rigtige art og køn, og sikkerhedssystemet sikrer, at der ikke er nogen person inden for målets radius, skyder den sigtelaser mod målet. Et skud kan ikke kun neutralisere et insekt (brænde dets vinger), men også dræbe det med det samme.
Laseren er laveffekt og sikker for mennesker , det ligner dem, der findes i Blu-ray-afspillere. I testvideoen af apparatet brænder myggens vinger først voldsomt ud, og kroppen falder ned, ofte ubevægelig. Den nøjagtige årsag til myggens død er ukendt , men det er sandsynligt, at myggen simpelthen overophedes og dør [7] .
Det fotoniske hegn menes bedre at beskytte bygninger såsom hospitaler, skoler og endda hele landsbyer for at mindske spredningen af malaria. Ifølge Nathan Myhrvold , medstifter af Intellectual Ventures, kan et fotonisk hegn dræbe op til 100 myg i sekundet med en maksimal rækkevidde på 30 meter.
Det fotoniske hegn kunne fremstilles af dele, der anvendes i den nuværende generation af forbrugerteknologi og forventes at være relativt lave omkostninger. Myhrvold vurderer, at et sæt fotoniske hegn kan laves for omkring 50 dollars. Et parti prototyper blev med succes solgt på eBay . Alle tre faser af fotonprøvetagning kan udføres uafhængigt. Når enheden søger efter myg, der passerer dens synsfelt, bruges infrarøde LED'er og lyssensorer fra moderne digitale kameraer. For at målrette og dræbe myg bruges en lignende laserteknologi, som findes inde i optiske enheder såsom et dvd-drev .
Det antages, at den sideløbende skade fra fotonisk hegn i befolkningen af ikke-malaria-insekter er lav. Fordi systemet hurtigt kan bestemme sit mål ud fra dets vingeslagsfrekvens, er enheden kun målrettet mod hunmyg, som bærer malaria hos nogle myggearter. Derudover giver systemet dig mulighed for at identificere insektarter, der ikke spreder sygdomme, såsom bier. Risikoen for sideskader er minimeret, da processoren forsyner laseren med lige nok spænding til at ødelægge myggevæv.
Selvom den offentlige reaktion var positiv, udtrykte eksperter tvivl om effektiviteten af det fotoniske hegn, da systemet ikke ville fungere på grund af de høje omkostninger og problemer med elektricitet, for eksempel i Afrika. Fotonisk hegn er hidtil kun blevet brugt under laboratorieforhold.
http://www.kp.ru/daily/26553/3570533/