https://frosthead.com

Kuidas hõõguv muld võib aidata maamiinidest leida

Ajal, mil räägitakse palju "kõigi pommide emast" ja tuumarelvaga seotud konflikti võimalusest, võib maamiin tunduda mineviku konfliktide artefakt, relv, millel on vähe pistmist massihävitusega.

Ja veel, proosaline seade kutsub esile kogu maailmas oma terrorivormi, mõnikord kaua pärast sõdade lõppemist. 2015. aastal tõusis maamiinide ja muude sõja tagajärjel plahvatusohtlike jäänuste tagajärjel tapetud või halvatud inimeste arv 6461-ni, mis on 75 protsenti rohkem kui 2016. aasta maamiinide seire andmetel. Suur hüpe oli suuresti seotud Afganistani, Süüria, Liibüa, Ukraina ja Jeemeni konfliktidega.

Ligi 80 protsenti ohvritest olid tsiviilisikud ja ligi 40 protsenti lapsed.

Pärast rahvusvahelise miinide keelustamise lepingu jõustumist 1999. aastal on hävitatud kümned miljonid jalaväemiinid. Kuid peaaegu 110 miljonit on maetud põldudele ja metsadesse, teatas Landmine Monitor, kes hindab ka miini - ühe, mille valmistamine võis maksta vaid 3 dollarit - kõrvaldamise kulud võivad ulatuda 1000 dollarini.

Kui miinid liiguvad

Nii kulukas ja metoodiline protsess, kui kaevanduste kaevandamine, on nende leidmine veelgi keerulisem. Usaldusväärset tehnoloogiat on tavapärasest metallidetektorist kaugemale arenenud aeglaselt ja mõnes kohas on endiselt avastamismeetodiks hiiglaslikud rotid.

Saksa Ruhr-Universität Bochumi ja Ilmenau tehnikaülikooli insenerid teevad edusamme maapealse läbitungimisega radaritehnoloogia väljatöötamisel, eesmärgiga ühel päeval rakendada see käeshoitava seadme abil. Prototüübi ehitamine võib aga võtta mitu aastat.

Iisraelis on Jeruusalemma heebrea ülikooli teadlased võtnud väga erineva lähenemise - nad loodavad selle töö tegemisel geneetiliselt muundatud bakteritele. Hiljuti ajakirjas Nature Biotechnology avaldatud uuringus teatas teadlaste meeskond, et nad suutsid luua kaevandustes plahvatusohtlikust komponendist lekivad aurudega kokkupuutel mikroobid, mis tekitavad fluorestsentsmolekule.

Koos toitainete ja veega ümbritseti muundatud E. coli bakterid polümeersetes helmestes, mille läbimõõt oli ainult kolm millimeetrit. Helmed hajutati katseväljale, kuhu maeti lõhkeaineid. Siis 24 tundi hiljem suutsid teadlased laserskaneerimissüsteemi abil leida miinid selle põhjal, kus pinnas hõõgus.

"Kui teate, kus kaevandus asub, pole seda nii keeruline neutraliseerida, " ütleb Aharon Agranat, kes jälgis kaugkontrollisüsteemi projekteerimist ja ehitust. “Probleem on teada, kus see asub. Sellised asjad nagu ilmastikuolud ja mudaliugud võivad miinid aastate jooksul liikuma panna. Nad ei ole alati samas kohas, kuhu maeti. "

helendavad mikroobsed helmed.jpg Need helendavad mikroobsed helmed näitavad bakterite tekitatud fluorestsentssignaali. (Heebrea ülikool)

Selles, mida ta kirjeldab kui olulist multidistsiplinaarset uurimistööd, tegi rakendusfüüsik Agranat tihedat koostööd bakteriandurite loonud mikrobioloogi Shimshon Belkini ja biokeemiku Amos Nussinovitchiga, kes kapseldas mikroobid polümeerhelmestesse. Nad laadisid iga helme sisse umbes 100 000 aurude tuvastamise rakku. Agranat'i tuvastussüsteemis olev laser suutis leida lõhkekehad, kui need olid paigaldatud umbes 70 jala kaugusel vankrile.

"Fluorestsentsi eeliseks on see, et laser suudab tuvastada ainult selle valguse, " selgitab ta, "ja mitte ühtegi maapinnast, kuult või läheduses asuvate tulede poolt peegelduvat valgust. See valgus ei reageeri meie laserkiirele. Niisiis, saame töötada õues. See osutus väga tõhusaks. ”

Väljakutsete vastuvõtmine

Nende teadusuuringud, mida Agranat tunnistab, on praegu kontseptsiooni tõestamise etapis. Nad on näidanud, et nende protsess võib toimida, kuid mõlemad tunnistavad, et enne selle laialdast kasutamist on veel väljakutseid, mis tuleb veel ületada.

Belkini sõnul peavad nad anduribakterid veelgi tundlikumaks ja stabiilsemaks muutma ning peavad suurendama skaneerimise kiirust, et tulla toime maamiinide sisaldavate suurte aladega.

“Selle metoodika õnnestumiseks on palju eeldusi, ” märgib Agranat. "Alustuseks on ette nähtud, et kaevanduse eraldatud aurud jõuavad pinnale või jõuavad pinnale piisavalt, et neid oleks võimalik tuvastada?"

On ka teisi küsimusi. "Peame teadma, mis erinevatel miiniväljadel toimub, " ütleb Agranat. „Viis, kuidas nad maapinnas asuvad, on kohati erinev, kliimatingimused on erinevad, pinnase tüüp on erinev, miinide tüüp erinev.

"Praegu tuleb teha järelevalvet selle tõhususe üle kõigis neis erinevates olukordades."

laserskaneerimise süsteem.jpg See on laseril põhinev skaneerimissüsteem, mida kasutatakse maetud maamiinide tuvastamiseks. (Heebrea ülikool)

Veel üks väljakutse on võimalus skaneerimisseadmeid kahandada nii, et neid saaks kanda kerge mehitamata õhusõiduki või drooniga, võimaldades uurida suuremaid alasid.

Kuid nad jätkavad edasiminekut. Nüüd on nende sõnul võimalik lõhkeaineid tuvastada alles kolm tundi pärast seda, kui bakteritega täidetud helmed on põllule laiali laotatud. Samuti programmeerivad nad baktereid piiratud elueaga, et leevendada geneetiliselt muundatud mikroobide keskkonda toomise muret.

Kindlasti tuleb teha rohkem uuringuid, kuid seniseid tulemusi julgustavad Agranatit.

"Minu teada on see esimene maetud maamiinide miinimumkaugseire juhtum, " ütleb ta. “Enamik küsimusi on seotud näiteks kulutasuvusega. Kuid pole ühtegi showstopi, millele saaksime osutada. ”

Kuidas hõõguv muld võib aidata maamiinidest leida