Articulo de referencia

Láser de mosquito

Vídeo de alta velocidad que muestra cómo se mata a un mosquito Anopheles stephensi con un láser pulsado de 1064 nm. El láser antimosquitos es un dispositivo propuesto que utiliz...

Vídeo de alta velocidad que muestra cómo se mata a un mosquito Anopheles stephensi con un láser pulsado de 1064 nm.

El láser antimosquitos es un dispositivo propuesto que utilizaría láseres para matar mosquitos . El objetivo principal sería reducir las tasas de infección por malaria .

En 2007, la Fundación Bill y Melinda Gates solicitó a Intellectual Ventures que encontrara una manera de combatir y, finalmente, erradicar la malaria. [ 1 ] Allí, el astrofísico Lowell Wood tuvo la idea de utilizar láseres. [ 1 ] Su proyecto recibió considerable atención mediática alrededor de 2010, [ 2 ] pero el dispositivo aún estaba en desarrollo en 2017. [ 2 ]

Desarrollo

Visión inicial

En una sesión de lluvia de ideas en 2007 para buscar soluciones contra la malaria, Wood, uno de los artífices de la Iniciativa de Defensa Estratégica (IDE), también conocida como "Guerra de las Galaxias", sugirió diseñar un sistema para matar mosquitos con láseres. Poco después, muchos científicos de Intellectual Ventures retomaron la idea y, en menos de un año, los mosquitos ya estaban siendo eliminados con láseres. [ 1 ]

La idea original incorpora tecnología láser derivada de la SDI, adaptada a los insectos. Si bien el parásito portador de la malaria ha desaparecido de la mayoría de los países desarrollados, su incidencia está aumentando en los países en desarrollo y se está volviendo más resistente a los medicamentos. [ 3 ] En lugar de continuar con fármacos u otros pesticidas, el láser para mosquitos adopta un enfoque más directo al matar instantáneamente a los mosquitos o quemarles las alas, neutralizándolos. Uno de los objetivos del diseño era minimizar los daños colaterales a otras especies y al medio ambiente.

El láser, al que algunos llaman humorísticamente AMD (Arma de Destrucción de Mosquitos), funciona eficazmente a una distancia de 100 pies (aproximadamente 30 metros). [ 1 ] Si bien el equipo de Intellectual Ventures confía en la eficacia del láser, no espera que elimine la malaria por completo. Consideran que se deben combinar varias tecnologías para lograr la máxima erradicación con el mínimo costo. [ 4 ]

Científicos involucrados

El equipo incluye a varios científicos que trabajaron anteriormente en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Wood trabajó con Edward Teller , el padre de la bomba de hidrógeno y arquitecto del programa láser antimisiles SDI. [ 1 ] Actualmente, varios científicos participan en el proyecto, entre ellos la científica Jordin Kare , PhD, y el investigador principal Eric Johanson. El conocimiento de estos científicos abarca varios campos; entre ellos se encuentran ingenieros, un fisiólogo de insectos , un especialista en óptica, un científico de modelado computacional y un epidemiólogo .

Implementaciones

Se exploraron varios conceptos, considerando el costo y la eficiencia. Las implementaciones ideadas incluyeron un modelo portátil, drones voladores y el prototipo actual, la Valla Fotónica. A principios de 2008, el prototipo de Intellectual Ventures consistía en un láser portátil, capaz de eliminar mosquitos en cantidades limitadas. [ 1 ] Los científicos de Intellectual Ventures sugirieron en una ocasión acoplar un sistema láser para mosquitos a un pequeño dron volador para que pudiera patrullar el aire. [ 1 ] La idea del prototipo actual que se está desarrollando es una implementación perimetral conocida como Valla Fotónica. Sin embargo, nunca se ha implementado un dispositivo que pueda matar mosquitos a una distancia lo suficientemente larga como para que sea práctico.

Valla fotónica de 2010

El dispositivo funciona mediante lámparas LED infrarrojas colocadas en un poste de la cerca para crear un campo de luz. Este campo de luz se refleja en un material retrorreflectante de otro poste, similar al que se usa en las señales de carreteras y autopistas, y rebota hacia su fuente. [ 5 ] Este campo de luz es monitoreado por dispositivos de carga acoplada (CCD) similares a los que se usan en las cámaras digitales de consumo. [ 6 ] Estas cámaras están ubicadas en ambos postes de la cerca y detectan las sombras en la luz entre ellos. Una vez que se detecta un insecto, se le dispara un láser no letal. Este láser se utiliza para determinar el tamaño del insecto y la frecuencia de aleteo.

La información recopilada por el láser no letal puede utilizarse para determinar el tipo de insecto, e incluso su sexo, ya que los patrones de aleteo son únicos para cada especie y sexo. Esto es importante para prevenir la malaria, puesto que solo las mosquitas hembra pican a los humanos. [ 5 ] Además, solo los mosquitos del género Anopheles portan el parásito del género Plasmodium, causante de la malaria. [ 7 ] Todos estos cálculos de determinación se realizan mediante una placa de procesamiento de imágenes personalizada [ 4 ] con un software escrito específicamente para esta aplicación. Una vez que el software confirma que el insecto pertenece a la especie y el sexo objetivo, una comprobación de seguridad garantiza que no haya nada que obstruya el paso del láser y del mosquito. Tras completar esta comprobación de seguridad, se autoriza el disparo del láser letal.

El láser letal podría ser uno de varios láseres de consumo de baja potencia, pero se cree que los láseres azul -violeta, similares a los que se encuentran en los reproductores Blu-ray, tienen un gran potencial. Los láseres azul-violeta son preferibles porque son más potentes, están más disponibles que los rojos y son más baratos, debido a que se utilizan en la industria Blu-ray. [ 6 ] El láser letal se dispara al mosquito y es capaz de matarlo en pleno vuelo, posiblemente por sobrecalentamiento. [ 5 ] En un video publicado por Intellectual Ventures, las alas del mosquito parecen marchitarse, encogerse y el cuerpo cae al suelo, a menudo inmóvil. [ 8 ] Jordin Kare ha publicado una discusión sobre cómo se podría construir una cerca fotónica casera . [ 9 ] Eric Johanson publicó información sobre la historia del dispositivo y cómo funciona el sistema en Make Magazine Número 23. [ 4 ]

Eficacia

Se cree que la valla fotónica es más eficaz para su despliegue alrededor de edificios, como hospitales y escuelas, o incluso pueblos enteros, con el fin de reducir la propagación de la malaria. Según Nathan Myhrvold , cofundador de Intellectual Ventures, la valla fotónica puede matar entre 50 y 100 mosquitos por segundo, con un alcance máximo de aproximadamente 30  m (100  pies). [ 10 ]

Costo

La valla fotónica se puede fabricar con piezas utilizadas en la tecnología de consumo de última generación y se prevé que tenga un coste relativamente bajo. Myhrvold cree que se puede fabricar por unos 50 dólares por unidad; sin embargo, Intellectual Ventures no tiene intención de fabricar las unidades, sino de desarrollar un diseño final. [ 11 ] El prototipo de la valla se construyó con piezas compradas en eBay. [ 10 ] Las tres etapas de la valla fotónica se pueden fabricar con esta tecnología de consumo. Cuando el dispositivo busca mosquitos que pasan por su campo de visión, utiliza LED infrarrojos básicos y sensores de luz de cámaras digitales modernas. Para apuntar y matar a los mosquitos, utiliza una tecnología láser similar a la que se encuentra en dispositivos ópticos como unidades de DVD o Blu-ray. [ 6 ]

Preocupaciones medioambientales, ecológicas y de usabilidad

Se cree que el daño colateral a la población de insectos no portadores de malaria causado por la valla fotónica es bajo. Dado que el sistema puede determinar rápidamente su objetivo mediante la frecuencia del aleteo, puede configurarse para atacar solo a las mosquitas, que son las portadoras de la malaria en ciertas especies de mosquitos. [ 11 ] Además, esta distinción le permite evitar especies de insectos que no transmiten enfermedades, como las abejas. [ 4 ] El riesgo de daño colateral se minimiza porque el prototipo verifica el objetivo y el láser letal apenas tiene la potencia suficiente para destruir el tejido del mosquito. El láser, como sustituto de los pesticidas, no causa el daño ambiental generalizado que sí provocan estos últimos.

Algunas zonas donde la malaria es prevalente no tienen suministro eléctrico fiable. [ 12 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Guth, Robert A (2009). "Científicos de cohetes derriban mosquitos con láseres" . The Wall Street Journal . Archivado del original el 10 de marzo de 2015.
  2. 1 2 Swanson, Carl (26 de julio de 2017). "¿Dónde está nuestra máquina láser para matar mosquitos?" . Intelligencer . Recuperado el 21 de abril de 2021 .
  3. Deteniendo a un asesino global | Revista National Geographic , Finkel, Michael (julio de 2007)
  4. 1 2 3 4 Cómo funciona la valla fotónica | Intellectual Ventures Lab , Johanson, Eric. (18 de febrero de 2010); Makezine número 23, Mosquito Blaster , Johanson, Eric (8 de septiembre de 2010)
  5. 1 2 3 Malaria Intellectual Ventures (26 de febrero de 2010)
  6. 1 2 3 Usando láseres para eliminar mosquitos. The New York Times , Lee, Jennifer. Bits.blogs.nytimes.com (12 de febrero de 2010)
  7. Malaria , MicrobiologyBytes (8 de abril de 2009)
  8. Secuencia de tiroteo (Edición con voz en off) en YouTube
  9. "Star Wars en el patio trasero" . IEEE . 30 de abril de 2010.
  10. 1 2 Láseres antimosquitos: La guerra contra la malaria se vuelve de alta tecnología. Make Wealth History , Jeremy Williams, Makewealthhistory.org (17 de febrero de 2010)
  11. 1 2 Científicos de 'Star Wars' crean una pistola láser para matar mosquitos , Lorie, Anouk. Cnn.com (16 de marzo de 2009)
  12. La valla fotónica contra la malaria «nunca funcionará» | Radio Netherlands Worldwide , Azuike, Ikenna. Web.archive.org, (20 de febrero de 2010)