Зачем пастеризовать молозиво для телят? Обзор от практикующего зоотехника
25.10.2024
Немецкие ученые предложили оригинальный способ борьбы с сорняками при помощи беспилотных летающих аппаратов. Они предлагают уничтожать вредителей с помощью установленного на них углекислотного лазера. "Лучи смерти" будут нагревать внутриклеточную жидкость, вызывая гибель сорняков от теплового шока. БПЛА также смогут отличать "своих" от "чужих".
Дедовским методом, заключающемся в регулярной прополке, сорняки сегодня можно победить разве что на дачах. Для огромных полей этот способ уже давно непригоден, ибо площади обрабатываемой земли год от года растут, а число людей, занимающихся сельским хозяйством — уменьшается. Поэтому-то долгое время фермеры возлагали большие надежды на гербициды — вещества, подавляющие рост сорных растений.
Но увы, надежды не сбылись — так и не удалось изобрести такой гербицид, который и сорняки бы уничтожал, и окружающей среде не вредил. Уж больно они все ядовитые! Да и сорные растения к ним, хоть не быстро, но привыкают. Кроме того, производство этих веществ — процесс достаточно дорогой и энергоемкий (что весьма печально ввиду неизбежного энергетического кризиса).
Однако беда в том, что заменить гербициды абсолютно нечем — вот и приходиться фермерам и агропромышленным корпорациям вновь и вновь использовать ядовитые вещества, вреда от которых больше, чем пользы. Однако совсем недавно появилась возможность разорвать этот порочный круг. Ученые предложили избавляться от сорняков при помощи лазера — проще говоря, сжигать их на корню.
Идея, что и говорить, хороша, но вот в чем загвоздка — для того, чтобы генерировать лазер, все равно нужно потратить много энергии. Пытаясь решить эту проблему, исследователи из ганноверского Университета В. Лейбница и Института систем биологического производства начали эксперименты с углекислотным лазером. Этот лазер, изобретенный еще в 1964 году, является первой "ласточкой" из семейства газовых лазеров — однако, несмотря на это, он весьма широко используется и по сей день.
В состав его рабочей смеси помимо углекислого газа входят аргон, азот и гелий. Возбуждение этой газовой среды производится прямым электрическим разрядом с помощью дугового разряда и иногда с помощью токов высокой частоты. В итоге лазер производит луч инфракрасного света, длина волны которого колеблется в промежутке 9,4-10,6 микрометра. Согласно опытам ученых из Ганновера, этого вполне хватит для того, чтобы вызвать достаточно сильный нагрев внутриклеточной жидкости в местах тела сорняков, ответственных за их рост и размножение.
Ну, а если внутриклеточная жидкость "закипит", то клетки, понятное дело, разрушатся, и расти сорняк не будет. То есть эффективность действия этого лазера примерно такая же, как и у тех средств, что сжигают вредное растение полностью. Но есть один плюс — углекислотный лазер маломощен, а значит, требует немного энергии.
Кроме того, лазер будет целенаправленно уничтожать именно сорняки, а никаким другим живым существам вред от него не грозит. Поскольку активные точки, которые нужно "прокипятить", у разных вредителей находятся в разных местах, ганноверские инженеры снабдили платформу, на которой стоят генераторы смертоносных лучей, программным обеспечением, которое различает виды растений и наводит лазеры именно туда, куда нужно. Кстати, если лазерный луч случайно попадет в проходящего мимо фермера, то вреда ему никакого не причинит — для этого у него просто не хватит мощности.
Однако как обеспечить подвижность платформы, несущей установки с "лучами смерти"? В ходе последних экспериментов эти платформы "разъезжали" не по полям, а над ними, поскольку были смонтированы на подвесной направляющей (что-то вроде подвесной канатной дороги, проложенной прямо над посевами). Однако этот вариант не подойдет для больших полей — сложно построить такое количество канатных дорог.
Был также опробован и вариант размещения лазера на робоманипуляторе — большой "руке", двигающейся по кругу и закрепленной на ограде, или просто размещения платформ поверх изгороди. Но все это тоже не подошло — площадь "обстрела" сорняков оказалась слишком маленькой. Правда, ученые признали, что таким способом можно будет защитить растения, растущие в теплицах. Некоторые инженеры предлагали поставить установку на кабину трактора, который все равно будет ездить по полю, но и это оказалось невозможным: любая вибрация воздействует на газовую среду лазера, а она должна находится в спокойном состоянии.
И вот, когда проект, казалось бы, зашел в тупик, ведущий автор исследования профессор Томас Рат предложил весьма оригинальную идею: использовать… беспилотные летательные аппараты! Конечно, и они создают вибрации при движении, но, как показали первые опыты, для газовой смеси это не особенно опасно. "Поэтому наши сегодняшние исследования сосредоточены на дронах — малых БПЛА, летающих роями над полем", — говорит профессор Рат. И добавляет, что преимущество беспилотников заключается еще и в том, что им легче маневрировать, и если вдруг какой-то участок с сорняками будет пропущен, то аппарат можно будет развернуть и отправить на второй заход.
Ученые также считают, что со временем можно будет снабдить беспилотники более надежными твердотельными лазерами. Они смогут питаться от аккумуляторов самого летательного аппарата. И уж эти-то лазеры точно будут устойчивы к самым резким виражам БПЛА. Например, когда они будут скользать от атак ворон, которые с первых опытов восприняли аппараты как конкурентов и попытались их отогнать, а защититься БПЛА от агрессивных пернатых не могут — программное обеспечение их платформ не распознает ворон как цель для обстрела.
Итак, если последующие эксперименты увенчаются успехом, то, возможно, скоро над полями будут кружить звенья беспилотников, ведущих борьбу с сорняками. Возможно, у умных машин, снабженных новейшим оружием, наконец-то получится победить этих извечных врагов человечества.
Источник: pravda.ru
Новости компаний 05.01.2024
Новости компаний 19.09.2023
Новости компаний 22.02.2023
Новости компаний 16.01.2023
Новости компаний 24.11.2022
Растениеводство 13.11.2024
Животноводство 10.10.2024
Животноводство 10.09.2024
Технологии 12.02.2024
Животноводство 08.02.2024
Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться