среда, 14 апреля 2010 г.

Антимоскитный лазер - эффективное средство против комаров

Радикальный способ борьбы с распространением малярии продемонстрировали американские специалисты. Комар буквально обугливается, попадая в поле действия специально разработанного микролазера. Умная система может различать самцов и самок насекомого, уничтожая только последних, которые и переносят заразу.

Не секрет, что малярия является одной из главных проблем здравоохранения в Африке. Более миллиона людей каждый год пополняют печальную статистику летальных исходов от этого заболевания. Вдумайтесь: три тысячи ежедневно умирают от малярийных паразитов, переносимых комарами рода Anopheles, и это не говоря уже об экономическом ущербе порядка $1 миллиарда в месяц. Сама идея антимоскитного лазера, уже построенного и успешно испытанного компанией Intellectual Ventures (IV), лежала на поверхности ещё с начала 1980-х, когда его концепцию представил Лоуэлл Вуд (Lowell Wood). В те годы он был занят в программе Рейгана "Стратегическая оборонная инициатива" (Strategic Defense Initiative), которую пресса моментально окрестила "Звёздными войнами". Сейчас Вуд — сотрудник IV.



В конечном виде противокомариный лазер должен оказаться довольно 
компактным и недорогим прибором (иллюстрация Intellectual Ventures).

В конечном виде противокомариный лазер должен оказаться довольно компактным и недорогим прибором (иллюстрация Intellectual Ventures).
С течением времени накал холодной войны спал, а вот москиты на Чёрном континенте свой натиск только наращивали. Идею использования лазера против гнуса извлекли из долгого ящика благодаря Натану Мирволду (Nathan Myhrvold), бывшему техническому директору Microsoft и сооснователю IV.




Изучить новые способы борьбы с малярией бывшего коллегу Мирволда 
(крайний справа) попросил небезызвестный Билл Гейтс (<a 
href="http://en.wikipedia.org/wiki/Bill_gates">Bill 
Gates</a>), который насмотрелся последствий эпидемии малярии во 
время своих благотворительных поездок по Мозамбику. Тогда глава 
Microsoft, напомним, <a 
href="http://www.membrana.ru/lenta/?2192">лично 
пожертвовал</a> $168 миллионов на исследование методов 
профилактики и лечения этого заболевания (фото AP/Nati Harnik).

Изучить новые способы борьбы с малярией бывшего коллегу Мирволда (крайний справа) попросил небезызвестный Билл Гейтс (Bill Gates), который насмотрелся последствий эпидемии малярии во время своих благотворительных поездок по Мозамбику. Тогда глава Microsoft, напомним, лично пожертвовал $168 миллионов на исследование методов профилактики и лечения этого заболевания (фото AP/Nati Harnik).
Разработка Вуда, доведённая до ума при содействии знаменитого астрофизика, инженера и музыканта Джордина Кэра (Jordin Kare) из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL), получила название Photonic Fence Anti-Mosquito Laser System. Портативная лазерная система молниеносно обнаруживает отдельных комаров, ведёт цель и уничтожает как по одному насекомому, так и пачками.



Синие кружочки – малярийные паразиты, уже прочно обосновавшиеся в 
крови. Учёные уже испробовали в борьбе с эпидемией практически всё, от 
синтетических <a 
href="http://www.membrana.ru/lenta/?7854">цветов</a> и
 ядовитого <a 
href="http://www.membrana.ru/lenta/?6471">сахара</a> 
до специальных тестовых <a 
href="http://www.membrana.ru/lenta/?5539">часов</a> и
 <a 
href="http://www.membrana.ru/lenta/?9954">жвачки</a>,
 даже пробовали <a 
href="http://www.membrana.ru/lenta/?6218">модифицировать</a>
 самих комаров, но пока угроза остаётся угрозой (фотографии Intellectual
 Ventures).

Синие кружочки – малярийные паразиты, уже прочно обосновавшиеся в крови. Учёные уже испробовали в борьбе с эпидемией практически всё, от синтетических цветов и ядовитого сахара до специальных тестовых часов и жвачки, даже пробовали модифицировать самих комаров, но пока угроза остаётся угрозой (фотографии Intellectual Ventures).
Как подчёркивается в названии, главная изюминка системы – создание своеобразного светового или фотонного забора (photonic fence), огораживающего объект, который требуется защитить от насекомых, например здание или палатку. По периметру такой ограды находятся светодиоды, испускающие пучки инфракрасного излучения на расстояние до 30 метров. Контур самой "изгороди" обозначен полосками из светоотражающего материала (аналогичного тому, что используется для разметки шоссе).
Рядом со светодиодами располагаются камеры, фиксирующие тень насекомого в отражённом свете. В случае вторжения в зону фотонной ограды устройство подсвечивает его "обычным" лазерным лучом, как указкой, оценивая размеры насекомого и скорость, с которой оно машет крыльями (самки москита делают это гораздо медленнее самцов).



Хотя первые прототипы антимоскитного лазера (один из них показан 
вверху) и работали, они были слишком дорогими для сборки и использования
 в странах Третьего мира. Последняя же версия (внизу), несмотря на 
футуристический вид, была собрана из б/у компонентов общей стоимостью 
около $50, найденных Мирволдом и коллегами на <a 
href="http://www.ebay.com/">Ebay</a>, включая детали 
от лазерных принтеров и цифровых проекторов, игровых консолей и пишущих 
приводов Blu-ray, а также зум-объективы от цифровых камер (фотографии 
Intellectual Ventures).

Хотя первые прототипы антимоскитного лазера (один из них показан вверху) и работали, они были слишком дорогими для сборки и использования в странах Третьего мира. Последняя же версия (внизу), несмотря на футуристический вид, была собрана из б/у компонентов общей стоимостью около $50, найденных Мирволдом и коллегами на Ebay, включая детали от лазерных принтеров и цифровых проекторов, игровых консолей и пишущих приводов Blu-ray, а также зум-объективы от цифровых камер (фотографии Intellectual Ventures).
После "проверки безопасности", если система принимает решение уничтожить объект, она активирует гораздо более мощный лазер, поджаривающий комара. Используемые лазером частоты практически не способны повредить человеку, но, несмотря на это, учёные сделали всё для исключения возможности ошибочного срабатывания.



Этот рисунок показывает один из способов применения "фотонной 
ограды". Красный "забор" означает границу, которую не 
могут пересечь комары, но все остальные насекомые, птицы или люди, 
напротив, могут чувствовать себя в безопасности. Верхнее заграждение 
отсутствует, так как летуны из комаров плохие (иллюстрация Intellectual 
Ventures).

Этот рисунок показывает один из способов применения "фотонной ограды". Красный "забор" означает границу, которую не могут пересечь комары, но все остальные насекомые, птицы или люди, напротив, могут чувствовать себя в безопасности. Верхнее заграждение отсутствует, так как летуны из комаров плохие (иллюстрация Intellectual Ventures).
В тех районах, где малярия является эндемическим заболеванием, распространены перебои с электроэнергией, поэтому антимоскитный лазер оптимизирован для аккуратного и экономного уничтожения вредителей. Существует неподтверждённая гипотеза, что он способен даже повреждать ДНК насекомого.



Разложенная по кадрам гибель комара от лазерного луча выглядит 
именно так (фото Intellectual Ventures).

Разложенная по кадрам гибель комара от лазерного луча выглядит именно так (фото Intellectual Ventures).
Мирволд с коллегами эффектно продемонстрировали устройство на февральской конференции TED 2010 (Technology, Entertainment, Design) в Лонг-Бич. Во время презентации Мирволд выпустил несколько сотен комаров в стеклянный бак – на растерзание своему детищу. Дальнейшую судьбу несчастных кровососов можно пронаблюдать в замедленной съёмке.

Следует отметить, что подобным "лучом смерти" противомалярийные разработки Intellectual Ventures не ограничиваются. О других любопытных проектах, среди которых "кормление" москитов отравленной кровью, дезориентация их в пространстве и новые методы ранней диагностики самого заболевания, можно прочесть в соответствующем разделе на сайте компании.



В конечном счёте, цель проекта состоит в использовании лазеров для 
создания защитного ограждения не только вокруг больниц, но и для защиты 
обычных домов и сельскохозяйственных областей (как экономичную 
альтернативу пестицидам) (иллюстрация Intellectual Ventures).

В конечном счёте, цель проекта состоит в использовании лазеров для создания защитного ограждения не только вокруг больниц, но и для защиты обычных домов и сельскохозяйственных областей (как экономичную альтернативу пестицидам) (иллюстрация Intellectual Ventures).
В ещё одном видеоролике, показанном ниже, сотрудник компании Эрик Йохансон (3ric Johanson) в три часа ночи перед выставкой подробно рассказывает о лазерной установке и демонстрирует разные нюансы её работы. Пока детище Intellectual Ventures, произведшее колоссальное впечатление на посетителей TED, ещё ждёт вдохновлённого спонсора, который сможет вывести его на уровень массовых продаж.
В заключение стоит процитировать свежую новость из-за океана, предназначенную специально для любителей поострить на предмет того, что притязания американцев, мол, измельчали: "Летящий недалеко от побережья Калифорнии самолёт обнаружил специально выпущенную баллистическую ракету и сжёг её лучом ещё на разгонном участке траектории". Как говорится, комар носа не подточит. Со "Звёздными войнами" тоже всё в порядке.