Американские деревья предупредят о лесных пожарах

Видео: Лесные пожары в Канаде: Накаляется обстановка в канадской провинции Альберта

Видео: Лесные пожары на севере Калифорнии от удара молний

Спасение утопающих - дело рук самих утопающих. Спасение леса от пожара - дело рук… или веток? Или стволов? В общем, самих деревьев. Есть ещё, конечно, животные и птицы. Но у них и так забот полно. А деревья стоят себе и стоят. Так почему бы им не заняться предупреждением о начинающихся лесных пожарах?

Лесные пожары не только уничтожают лес, но и угрожают здоровью людей. В последние годы по разным причинам они стали ещё свирепее. Не пора ли перейти от пассивной борьбы (тушения) к активной (предотвращение)? (фото с сайта popsci.com)

Видео: Засуха в Калифорнии погубила 12 млн деревьев (новости)

Конечно, человечество (особенно наиболее цивилизованная его часть) уже давно создаёт системы обнаружения и тушения лесных пожаров. Но они в большинстве своём либо сложны и, как следствие, стоят больших денег, либо мало распространены. В то же время дополнительные дешёвые сенсоры могли бы частично решить проблему. Они спасли бы деревья, своевременно снимая показатели с определённой территории вокруг себя и выдавая предупреждения о надвигающейся угрозе. Существует только одна проблема: всем им будут необходимы источники питания, а их замена/перезарядка требует много времени, денег и сил, особенно в труднопроходимых местах.

Американские исследователи придумали, как решить эту проблему, и взялись за создание батареек, которые бы никогда не разряжались.

Упрощённая схема работы накопительной батареи единичного сенсора

Группа учёных, возглавляемая Шугуаном Чжаном (Shuguang Zhang), помощником директора Центра биоинженерии MIT (Center for Biomedical Engineering), решила, что для этих целей вполне подойдёт электричество, которое могут вырабатывать деревья.

Сенсоры, передающие с помощью беспроводных сетей данные о температуре и влажности вокруг себя, можно запитать от стандартных батарей, решили они. Батареи в свою очередь будут медленно подзаряжаться за счёт естественных природных процессов.

Видео: Калифорнию охватили лесные пожары (новости)

Были использованы одинаковые платиновые электроды, подсоединённые к вольтметру. Солевой мостик использовался для замыкания цепи через почву-корни. На врезке справа показаны процессы, происходящие внутри ствола дерева: напряжение частично зависит от дзета-потенциала (разницы потенциалов, определяемой разницей токов соков дерева у стенок и ближе к центру ствола)

Каждый сенсор будет отправлять свои показатели другому. Так, по цепочке, все данные попадут на уже существующую метеостанцию, которая пошлёт их на спутник.

Чжан и его команда мечтают о том, что со временем такая распределённая система сенсоров сможет передавать любые данные, необходимые учёным и властям. Они приводят такой пример применения своей разработки: система сенсоров, расположившихся на деревьях близ границы, может предупреждать о контрабандном провозе радиоактивных материалов.