輝く土が地雷を見つけるのにどのように役立つかイノベーション| スミソニアン - 記事、イノベーション、健康と医学、テクノロジー

「すべての爆弾の母」と核兵器をめぐる紛争の可能性について多くの話がある時代に、地雷は過去の紛争の成果物、大量破壊とはほとんど関係のない武器のように見えます。

それでもなお、この平凡なデバイスは、時には戦争が終わってからずっと後に、世界中で独自の形態のテロを誘発し続けています。 2016年の地雷モニターによると、2015年、地雷やその他の爆発的な残骸によって殺害された人の数は75％増加して6, 461人に増加しました。大きなジャンプは、主にアフガニスタン、シリア、リビア、ウクライナ、イエメンの紛争に関連していた。

犠牲者のほぼ80パーセントが民間人であり、40パーセント近くが子供でした。

1999年に国際的な鉱山禁止条約が発効して以来、数千万の対人地雷が破壊されました。しかし、ほぼ1億1千万人が野原や森林に埋もれたままであると、地雷モニターは報告しています。地雷モニターは、地雷を除去するための費用を見積もっています。

地雷が動くとき

地雷を抽出するのと同じくらい費用がかかり系統的なプロセスであるため、それらを見つけることはさらに困難です。信頼できる技術は、従来の金属探知器を超えて進化するのが遅く、一部の場所では、巨大なネズミが依然として選択の探知方法です。

ドイツのルール大学ボーフムとイルメナウ工科大学のエンジニアは、いつの日かハンドヘルドデバイスで実装することを目標に、地中レーダ技術の開発を進めています。ただし、プロトタイプの構築には数年かかる場合があります。

イスラエルでは、エルサレムのヘブライ大学の科学者たちは非常に異なるアプローチを取っています。彼らは、遺伝子組み換え細菌に頼って仕事をしています。 Nature Biotechnologyで最近発表された研究で、研究者チームは、鉱山の爆発性成分から漏れる蒸気と接触すると蛍光分子を生成する微生物を作り出すことができると報告しました。

栄養素と水に加えて、操作された大腸菌は直径わずか3ミリのポリマービーズに包まれていました。ビーズは、爆発物が埋められたテストフィールドに散らばっていました。それから24時間後、レーザースキャンシステムを使用して、科学者は土壌が光っていた場所に基づいて鉱山の位置を特定することができました。

「鉱山の場所がわかったら、それを無力化することはそれほど難しくありません」と、リモートスキャンシステムの設計と構築を監督したAharon Agranat氏は言います。「問題はそれがどこにあるかを知ることです。気象条件や土砂崩れなどが原因で、鉱山が長年にわたって移動する可能性があります。彼らはいつも彼らが最初に埋葬された場所と同じ場所にいるとは限りません。」

これらの明るい微生物ビーズは、細菌によって生成される蛍光信号を示しています。（ヘブライ大学）

彼が「典型的な学際的研究」と呼ぶものにおいて、応用物理学者のアグラナトは、細菌センサーを作成した微生物学者のシムション・ベルキンと、ポリマービーズに微生物をカプセル化した生化学者のアモス・ヌシノビッチと密接に協力した。彼らは各ビーズ内に約100, 000個の蒸気検出セルをロードしました。 Agranatの検出システムのレーザーは、約70フィート離れたカートに搭載された爆発物の位置を特定できました。

「蛍光の利点は、レーザーがその光だけを検出できることです」と彼は説明します。「地面、月、または近くの光から反射される光はありません。その光はレーザー光線に反応しません。だから、屋外で働くことができますこれは非常に効果的であることが証明されました。」

挑戦する

この時点での彼らの研究は、概念実証段階にあると認めています。彼らは自分たちのプロセスがうまくいくことを示してきましたが、両方とも、それが広く使われる前に克服しなければならない課題があることを認めています。

Belkin氏は、センサーのバクテリアをさらに高感度で安定させなければならず、地雷を含む大きなエリアに対処するためにスキャン速度を上げる必要があると言います。

「この方法論の成功には多くの前提があります」とAgranat氏は指摘します。「まず最初に、鉱山から放出された蒸気が地表に到達するのか、それとも検出できるほど十分に地表に到達するのか？」

他にも質問があります。「異なる地雷原で何が起こるかを知る必要があります」とアグラナットは言います。「彼らが地面にいる方法は場所によって異なり、気候条件が異なり、土壌の種類が異なり、鉱山の種類が異なります。

「今やらなければならないのは、これらすべての異なる状況でこれがどれほど効果的であるかを確認することです。」