Разработка сенсора для обнаружения комаров-переносчиков болезней

Исследователь Динарте Вашконселуш разрабатывает технологическое решение для контроля распространения комаров в рамках своей докторской диссертации. Цель — создать экономически жизнеспособное устройство с набором сенсоров, способных обнаруживать комаров и отличать их от других насекомых. Проектом руководят профессора Нуну Нунеш и Жуан Педру Гомеш из Instituto Superior Técnico.

Эволюция системы обнаружения

Первоначально команда использовала микрофоны для захвата звука взмахов крыльев комаров. Поскольку частота взмахов варьируется между видами, можно распознать их видовой паттерн.

Однако этот подход имел ограничения:

• Работал только на короткой дистанции.
• Система не была устойчива к фоновому шуму.

Включение в систему инфракрасных оптических сенсоров позволило увеличить её радиус действия и повысить устойчивость к шуму. Для точной идентификации среди множества видов насекомых потребовалось применение искусственного интеллекта и создание базы данных.

Важность определения пола

В благоприятных условиях самка комара может отложить от 100 до 200 яиц за 7 дней. Поэтому прототип должен уметь различать самцов и самок.

Результаты испытаний

Лабораторные тесты, проведенные в партнерстве с Музеем естественной истории Фуншала, показали, что система корректно идентифицировала более 90% комаров по виду и полу.

Дополнительные полевые испытания прошли в Таиланде в партнерстве с Университетом Махидол, где присутствуют переносчики малярии — комары родов Aedes и Anopheles. Возле Международного центра тропических болезней Раджанагариндра команда использовала ловушки со светом и сухим льдом для привлечения комаров. Эти тесты были предназначены для калибровки сенсоров и улучшения обнаружения в естественной среде.

Внедрение и перспективы

Готовый прототип будет передавать информацию органам здравоохранения с помощью радиочастоты (более энергоэффективно, чем Wi-Fi), позволяя вести картографирование присутствия комаров в реальном времени. Институт интерактивных технологий, Университетский колледж Лондона и Региональное управление здравоохранения Мадейры уже подписали протокол о разработке системы мониторинга на острове Мадейра.

В будущем исследователи намерены усовершенствовать технологию для точного различения комаров и других насекомых. Эту же технологию можно адаптировать для мониторинга других важных видов, например, пчел и опылителей, чья популяция сокращается.

Исследование опубликовано в журнале Sensors.