Антимоскитный лазер: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
мНет описания правки
Строка 39: Строка 39:


=== Эффективность ===
=== Эффективность ===
Фотонный забор, как считается, лучше защищает здания, как больницы и школы, и даже целые деревни, в целях сокращения распространения малярии. Согласно информации [[Натан Мирволд|Натана Мирволда]], соучредителя Intellectual Ventures, фотонный забор может убить до 100 комаров в секунду, при максимальном диапазоне 100 футов.
Фотонный забор, как считается, лучше защищает здания, такие как больницы и школы, и даже целые деревни, в целях сокращения распространения малярии. Согласно информации [[Натан Мирволд|Натана Мирволда]], соучредителя Intellectual Ventures, фотонный забор может убить до 100 комаров в секунду, при максимальном диапазоне 100 футов.


=== Стоимость ===
=== Стоимость ===

Версия от 06:56, 15 октября 2014

Антимоски́тный лáзер (англ. mosquito laser) — электронная система для массового истребления кровососущих насекомых, переносчиков возбудителей инфекционных болезней, например, малярийных комаров для снижения риска инфицирования малярией людей.

Впервые идея использования лазера с целью защиты от насекомых была высказана в начале 80-х годов американским астрофизиком Лоуэллом Вудом. Спустя почти 30 лет, предложенное Вудом устройство было доведено до действующего прототипа компанией Intellectual Ventures LLC. Разработку заказал Фонд Билла и Мелинды Гейтс для поиска путей окончательной победы над малярией. Разработчики компании воскресили старую идею использования для этой цели лазеров и создали действующий прототип.

Принцип работы системы заключается в следующем. Следящая оптическая подсистема посредством компьютерной обработки изображений распознаёт пол и вид летящего насекомого, попавшего в защищаемую зону. При положительном результате распознавания подаётся команда на выдачу быстро наводимому на цель «боевому» лазеру относительно мощного импульсного сфокусированного оптического пучка для уничтожения насекомого.

Подсистема распознавания работает в инфракрасном диапазоне, подсветка защищаемой зоны производится инфракрасными светодиодами. В подсистеме распознавания вида и пола насекомого используются маломощные, безопасные для насекомых, лазеры. В подсистеме уничтожения использованы относительно мощные импульсные лазеры синего излучения.

Сама идея такого подхода к снижению риска заболевания подверглась критике — аргументы оппонентов сводились к тому, что в большинстве местностей, где свирепствует малярия, попросту нет электрических сетей для электропитания этой системы[1].

Разработка проекта

Первая версия

В ходе мозгового штурма в 2007 году относительно проблемы распространения заболевания малярийными комарами, Вуд, один из ученых, занятых в проекте Стратегической оборонной инициативы — Strategic Defense Initiative (SDI), (СОИ), также известном под названием «Звёздные войны», предложил спроектировать систему для уничтожения москитов с помощью лазеров. Вскоре после этого, эта идея нашла приверженцев среди других учёных из Intellectual Ventures и уже менее чем через год удалось в опытах убивать комаров лазерным излучением[2].

Таким образом, идея боевого использования разрушающих лазеров, возникшая в SDI, была использована, по крайней мере, для уничтожения насекомых.

В развитых странах малярия практически не встречается, но эта болезнь приносит существенный ущерб здоровью людей и экономике в развивающихся странах. Борьба с кровососущими насекомыми с помощью ядохимикатов осложнена тем, что новые популяции переносчиков малярии становятся со временем генетически устойчивыми к ядам[3], кроме того, ядохимикаты губят другие, безвредные или даже полезные виды насекомых и других животных и наносят вред окружающей среде. Лазерная технология позволяет избирательно уничтожать только переносчиков болезни.

Этот лазер, некоторыми шутниками прозванный «оружием-убийцей москитов»[4] убивает насекомых на расстоянии до 30 м от «боевого» лазера[2]. Команда разработчиков из Intellectual Ventures не сообщает об общей эффективности этой системы, но они не заявляют, что их разработка позволит искоренить малярию. Они считают, что для этого необходимо сочетать несколько различных технологий борьбы с малярией для повышения эффективности и снижения стоимости[5].

Участники разработки

Команда включает в себя несколько ученых, которые ранее работали в Ливерморской национальной лаборатории. Так, Лоуэлл Вуд работал с Эдвардом Теллером, «отцом водородной бомбы» и вдохновителем противоракетной лазерной программы в SDI[2]. Сейчас в антимоскитном проекте работают несколько учёных, среди них доктор философии Джорден Кэр и ведущий разработчик-исследователь Эрик Йохансон. В этой команде ученые и инженеры, специалист по физиологии насекомых, специалист по компьютерному моделированию, эпидемиолог[6].

Разработка

При разработке учитывались факторы эффективности и стоимости системы. Разработанная система включает в себя созданную разработчиками самодельную модель, летающих дронов, прототип и «оптический забор». По состоянию на 2008 г. применённый самодельный лазер мог убивать только небольшое количество попавших в зону слежения насекомых[2]. Разработчики решили дополнить лазерную систему летающими дронами, патрулирующими в воздухе для обнаружения потенциальных жертв[2].

Сейчас созданный прототип защищает участок по периметру, и разработчики назвали его «Фотонная Ограда» или «Фотонный Забор» (Photonic Fence).

Текущая версия

Фотонный забор

Защита зоны по периметру

Устройство работает с помощью инфракрасного светодиода, который светит на параллельный ему столб забора, где отражается от катафота на другой столб забора и после снова возвращается к своему источнику. Это поле света контролируется системой ПЗС, аналогичных тем, которые используются в цифровых камерах. Эти камеры расположены на столбах и определяют мельчайшие тени между ними. После этого считывающий лазер сканирует цель, на основе полученной информации процессор вычисляет тип насекомого и его пол, последнее важно для профилактики малярии — кусаются только самки комаров.

После того как программа подтверждает, что насекомое нужного вида и пола, а система безопасности гарантирует, что человек отсутствует в радиусе поражаемой цели, прицельный лазер стреляет в цель. Выстрел может не только обезвредить насекомое (сжечь крылья), но и убить сразу.

Лазер является маломощным и безопасен для человека, он похож на те, что можно обнаружить в Blu-Ray проигрывателях. В видео с испытаний устройства крылья комара сначала резко сгорают, а тело падает вниз, часто неподвижно. Точная причина смерти комара неизвестно [источник?], но вполне вероятно, что комар просто перегревается и умирает.[7].

Эффективность

Фотонный забор, как считается, лучше защищает здания, такие как больницы и школы, и даже целые деревни, в целях сокращения распространения малярии. Согласно информации Натана Мирволда, соучредителя Intellectual Ventures, фотонный забор может убить до 100 комаров в секунду, при максимальном диапазоне 100 футов.

Стоимость

Фотонный забор может быть изготовлен из деталей, используемых в потребительских технологиях нынешнего поколения и, по прогнозам, будет иметь относительно низкую стоимость. Мирволд считает, что один комплект фотонного забора может быть сделан примерно за $50. Партия прототипов была успешно продана на eBay. Все три этапа фотонного забора могут быть сделаны самостоятельно. Когда устройство ищет комаров, которые проходят его поле зрения, используются инфракрасные светодиоды, и датчики света от современных цифровых камер. Чтобы настроить таргетинг и убить москитов, используется аналогичная лазерная технология, которая находится внутри оптических устройств, например, DVD-привод.

Окружающая среда и экологические проблемы

Побочный ущерб в популяции насекомых не-малярийных от фотонного забора, как полагают, является низким. Так как система может быстро определить свою цель по частоте взмахов крыльев, устройство определяет целью только самок комаров, которые являются переносчиками малярии в некоторых видов комаров. Кроме того, система позволяет определять виды насекомых, которые не распространяют болезни, такие как пчелы. Риск сопутствующего ущерба минимизируется, поскольку процессор подает на лазер напряжение, которого хватит только на уничтожение тканей москита.

Критика экспертов

Несмотря на то, что реакция общественности была положительной, эксперты выразили сомнения в эффективности фотонного забора, поскольку система не будет работать из-за высокой стоимости и проблем с электроэнергией, например, в Африке. Фотонный забор пока что использовался только в лабораторных условиях.

См. также

Примечания

  1. ↑ Photonic Fence
  2. ↑ 1 2 3 4 5 (Guth, 2009)
  3. ↑ (Finkel, 2007)
  4. ↑ http://online.wsj.com/article/SB123680870885500701.html The insects survived this particular test, which used a non-lethal laser. But if these researchers have their way, the Cold War missile-defense strategy will be reborn as a WMD: Weapon of Mosquito Destruction.
  5. ↑ (Johanson, 2010)
  6. ↑ (Intellectual Ventures Team, 2009)
  7. ↑ Испытания лазерной защиты против комаров — YouTube

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Антимоскитный_лазер&oldid=66186248