Antikomárový laser ( ang. Mosquito laser ) - elektronický systém pro hromadné hubení hmyzu sajícího krev , přenašečů patogenů infekčních chorob , např. malarických komárů , ke snížení rizika nákazy malárií u lidí.
Myšlenka použití laseru k ochraně proti hmyzu byla poprvé předložena na počátku 80. let 20. století americkým astrofyzikem Lowellem Woodem . Téměř o 30 let později bylo Woodem navržené zařízení převedeno do funkčního prototypu společností Intellectual Ventures LLC . Vývoj byl pověřen Nadací Billa a Melindy Gatesových, aby našli způsoby, jak konečně porazit malárii. Vývojáři společnosti vzkřísili starou myšlenku použití laserů pro tento účel a vytvořili funkční prototyp.
Princip fungování systému je následující. Sledovací optický subsystém pomocí počítačového zpracování obrazu rozpozná pohlaví a typ létajícího hmyzu, který spadl do chráněné oblasti. S pozitivním výsledkem rozpoznání je dán příkaz k vydání „bojového“ laseru rychle zaměřeného na cíl s relativně silným pulzně zaostřeným optickým paprskem ke zničení hmyzu.
Rozpoznávací subsystém pracuje v infračerveném rozsahu, chráněný prostor je osvětlen infračervenými LED . V subsystému rozpoznávání druhů hmyzu a pohlaví se používají lasery s nízkým výkonem, bezpečné pro hmyz. Destrukční subsystém využívá relativně výkonné pulzní modré lasery.
Samotná myšlenka tohoto přístupu ke snížení rizika onemocnění byla kritizována - argumenty odpůrců se scvrkávaly na skutečnost, že ve většině oblastí, kde se malárie rozmáhá, prostě neexistují žádné elektrické sítě, které by tento systém napájely [1] .
Během brainstormingu v roce 2007 o šíření malarických komárů navrhl Wood, jeden z vědců zapojených do Strategické obranné iniciativy (SDI), známé také jako Star Wars, navrhnout systém pro zabíjení komárů pomocí laserů. Krátce nato si nápad našel přívržence mezi dalšími vědci z Intellectual Ventures a za necelý rok bylo možné v experimentech zabíjet komáry laserovým zářením [2] .
Myšlenka bojového použití destruktivních laserů, která vznikla v SDI, byla tedy využita alespoň k ničení hmyzu.
Malárie se ve vyspělých zemích prakticky nevyskytuje, ale tato nemoc způsobuje značné škody na lidském zdraví a ekonomice v rozvojových zemích. Regulaci hmyzu sajícího krev pomocí pesticidů komplikuje skutečnost, že nové populace přenašečů malárie se časem stávají geneticky odolnými vůči jedům [3] , navíc pesticidy zabíjejí další, neškodné nebo dokonce prospěšné druhy hmyzu a jiných živočichů a poškozují životní prostředí. Laserová technologie umožňuje selektivně ničit pouze nosiče nemocí.
Tento laser, kterému někteří vtipálci přezdívají „zbraň na zabíjení komárů“ [4] , zabíjí hmyz až 30 m od „bojového“ laseru [2] . Vývojový tým v Intellectual Ventures neuvádí celkovou účinnost tohoto systému, ale netvrdí, že jejich vývoj vymýtí malárii. Domnívají se, že to vyžaduje kombinaci několika různých technologií kontroly malárie ke zlepšení účinnosti a snížení nákladů [5] .
Tým zahrnuje několik vědců, kteří dříve pracovali v Livermore National Laboratory . Lowell Wood tak spolupracoval s Edwardem Tellerem , „otcem vodíkové bomby“ a strůjcem anti-raketového laserového programu v SDI [2] . Několik vědců v současné době pracuje na projektu proti komárům, včetně Jorden Kare , Ph.D. , a vedoucí výzkumník Eric Johanson. Tento tým zahrnuje vědce a inženýry, specialistu na fyziologii hmyzu , specialistu na počítačové modelování a epidemiologa [6] .
Při vývoji byly zohledněny faktory efektivity a ceny systému. Vyvinutý systém obsahuje podomácku vyrobený model létajících dronů , prototyp a "optický plot". Od roku 2008 mohl podomácku vyrobený laser zabít pouze malý počet hmyzu, který spadl do sledovací zóny [2] . Vývojáři se rozhodli doplnit laserový systém o létající drony hlídkující ve vzduchu, aby detekovaly potenciální oběti [2] .
Nyní vytvořený prototyp chrání lokalitu po celém obvodu a vývojáři jej nazvali „Photonic Fence“ nebo „Photonic Fence“ ( Photonic Fence ).
Zařízení pracuje pomocí infračervené LED , která svítí na rovnoběžný sloupek plotu, kde se odrazí od reflektoru k dalšímu sloupku plotu a poté se opět vrací ke svému zdroji. Toto pole světla je řízeno CCD systémem podobným těm, které se používají v digitálních fotoaparátech. Tyto kamery jsou umístěny na sloupech a detekují nejmenší stíny mezi nimi. Poté čtecí laser oskenuje cíl, na základě přijatých informací procesor vypočítá druh hmyzu a jeho pohlaví, to druhé je důležité pro prevenci malárie - koušou pouze samice komárů.
Poté, co program potvrdí, že je hmyz správného druhu a pohlaví, a bezpečnostní systém zajistí, že v okruhu zasaženého cíle není žádná osoba, zaměřovací laser vystřelí na cíl. Výstřel dokáže hmyz nejen zneškodnit (spálit mu křídla), ale také ho okamžitě zabít.
Laser má nízký výkon a je pro člověka bezpečný , je podobný těm, které se nacházejí v přehrávačích Blu-ray. Na testovacím videu zařízení komárovi nejprve prudce shoří křídla a tělo padá dolů, často nehybné. Přesná příčina smrti komára není známa , ale je pravděpodobné, že se komár jednoduše přehřeje a zemře [7] .
Předpokládá se, že fotonický plot lépe chrání budovy, jako jsou nemocnice, školy a dokonce celé vesnice, aby se snížilo šíření malárie. Podle Nathana Myhrvolda , spoluzakladatele Intellectual Ventures, může fotonický plot zabít až 100 komárů za sekundu s maximálním dosahem 30 metrů.
Fotonický plot by mohl být vyroben z dílů používaných v současné generaci spotřební technologie a předpokládá se, že bude mít relativně nízkou cenu. Myhrvold odhaduje, že jednu sadu fotonických plotů lze vyrobit asi za 50 dolarů. Dávka prototypů byla úspěšně prodána na eBay . Všechny tři fáze vzorkování fotonů lze provádět nezávisle. Když zařízení vyhledává komáry, kteří procházejí jeho zorným polem, používají se infračervené LED a světelné senzory z moderních digitálních fotoaparátů. K cílení a zabíjení komárů se používá podobná laserová technologie, která se nachází uvnitř optických zařízení, jako je jednotka DVD .
Předpokládá se, že vedlejší poškození způsobené fotonickým plotem v populaci nemalarického hmyzu je nízké. Protože systém dokáže rychle určit svůj cíl z frekvence úderů křídel, zařízení se zaměřuje pouze na samice komárů, které přenášejí malárii u některých druhů komárů. Systém navíc umožňuje identifikovat druhy hmyzu, které nešíří choroby, jako jsou včely. Riziko vedlejšího poškození je minimalizováno, protože procesor dodává laseru právě takové napětí, aby zničil tkáň komárů.
Přestože reakce veřejnosti byla pozitivní, odborníci vyjádřili pochybnosti o účinnosti fotonického plotu, protože systém by nefungoval kvůli vysokým nákladům a problémům s elektřinou, například v Africe. Fotonický plot byl dosud používán pouze v laboratorních podmínkách.
http://www.kp.ru/daily/26553/3570533/