Elektroniczne naklejki uchronią lasy przed pożarami
Tradycyjne metody wykrywania pożarów lasów — od patrolowania za pomocą dronów, przez wieże obserwacyjne, po zaawansowane modele predykcyjne — wciąż mają swoje ograniczenia. Sytuację zmienić mogą specjalne naklejki opracowane przez naukowców z południowokoreańskiego Uniwersytetu Hanyang.
Elektroniczne naklejki zamieniają lasy w żywe alarmy przeciwpożarowe
Zespół pod kierownictwem profesora Ho-Chun Yu opracował sensor, który można bezpiecznie i łatwo przykleić do kory drzewa, a nawet na delikatne powierzchnie, takie jak liście (nie szkodzi on w żaden sposób samej roślinie). Urządzenie to skupia się na wykrywaniu pasma głębokiego ultrafioletu (DUV), a dokładnie na tzw. spektrum „ślepym na słońce” (solar-blind).
Światło słoneczne oczywiście zawiera promieniowanie UV, ale fale o długości od 200 do 280 nanometrów są niemal całkowicie pochłaniane przez ziemską atmosferę, zanim w ogóle dotrą do powierzchni planety. W praktyce oznacza to, że jeśli czujnik na poziomie gruntu zarejestruje promieniowanie DUV, jest ono z całą pewnością wynikiem procesu spalania. Dzięki temu sensor ignoruje bezpośrednie światło słoneczne i większość „szumów” tła, reagując natychmiast na świetlną sygnaturę ognia.
Samowystarczalna i inteligentna technologia
Sercem naklejki jest zaawansowany fotodetektor oparty na nanokompozycie tlenku cynku i cyny. Gdy wykryje on światło DUV, urządzenie natychmiast generuje i przesyła alarmowy sygnał elektryczny za pośrednictwem technologii Bluetooth. Co równie istotne, sensor jest samowystarczalny energetycznie oraz wyjątkowo trwały. Badania udowodniły, że urządzenie potrafi wyginać się na wietrze wraz z liśćmi, a po 180 dniach ciągłego testowania w zmiennych warunkach zachowało aż 96,7% swojej skuteczności.
Naukowcom zależało jednak na czymś więcej niż na funkcji zwykłego alarmu. Ponieważ różne materiały płoną w różny sposób, badacze przetestowali urządzenie przy pomocy palnika, płonącego paliwa stałego i kuchenki gazowej. Odkryli, że poszczególne rodzaje płomieni pozostawiają po sobie unikalny „odcisk” światła DUV. Wykorzystując algorytmy uczenia maszynowego, czujnik potrafi dzisiaj nie tylko zidentyfikować rodzaj wykrytego płomienia, ale także określić, w jakiej odległości się on znajduje.
Przewaga taktyczna dla strażaków
Pożary lasów charakteryzują się ogromną nieprzewidywalnością – wiatr i lokalne uwarunkowania terenu (różna palność poszczególnych gatunków drzew) mogą błyskawicznie zmienić trajektorię ognia. Z tego powodu pierwsze jednostki straży pożarnej często zmuszone są do przyjmowania pozycji defensywnych.
Technologia opisana w prestiżowym czasopiśmie Science Advances dostarcza służbom ratowniczym bezcennych danych z pierwszej ręki, jeszcze zanim dym czy płomienie zostaną zauważone przez kamery. Choć projekt jest we wczesnej fazie rozwoju, to w dobie rosnącej liczby ekstremalnych zjawisk klimatycznych, las pełen bezpiecznych, „inteligentnych naklejek” na drzewach wydaje się rewelacyjnym i wysoce praktycznym rozwiązaniem.
Jedynym hamulcem może się okazać zasięg technologii — Bluetooth to góra kilkaset metrów, a w zasięgu naklejek muszą znaleźć się już bardziej inwazyjne stacje przekazujące zebrane sygnały do odpowiednich służb. Patrząc jednak na takie tragedie, jak ostatni pożar Puszczy Solskiej, gdzie łącznie spłonęło 1157 ha lasu, z czego 885 ha na gruntach zarządzanych przez Lasy Państwowe i 272 ha lasu na gruntach prywatnych, inwestycja w nową technologię może się okazać nie tyle zasadna, co wręcz konieczna.
