A kutatók valószínűleg a Csillagok háborúja mozifilm egyik epizódjában érezhették magukat, amikor az ötlet kipattant az agyukból.
A modern vegyi növényvédelmi szerek már szelektíven hatnak és csak a nemkívánatos növényektől szabadítják meg a mezőgazdasági területet vagy a kiskertet. Azonban a túladagolás és a szél által elhordott vegyszer még mindig problémákat okoz. A gyomirtószer felhalmozódhat a felső talajvíz rétegekben és a felszíni vizekben veszélyeztetve az ivóvízkészleteket. Egy másik szempont, hogy a vegyi anyagok gyártása, szállítása és kiszórása sok energiát emészt fel.
A Hannoveri Lézer Központ (Laser Zentrums Hannover - LZH) és a hannoveri Leibniz Egyetem kutatói egy lézeres rendszer segítségével próbálják meg környezetbarátabbá és energiahatékonyabbá tenni az ipari gyomirtást. Az alapötlet, hogy lézersugár segítségével pusztítják el a gyomnövények merisztémáit, amelyek a növény növekedéséhez kulcsfontosságú elsődleges osztódó szövetek létrehozásáért felelősek. A gyom így nem tud tovább fejlődni és elhal.
Az aktuális vizsgálatokban főleg szén-dioxid lézert alkalmaztak, amely a közepes hullámhosszúságú infravörös tartományban bocsát ki fényimpulzusokat és a növényekre termikusan is hat. Egy tükörrendszerrel ellátott galvanométer szkennerrel a lézersugárzást gyorsan és tetszőlegesen lehet a gép által lefedett tartományban úgy pozícionálni, hogy az a merisztéma felületét nagy pontossággal találja el. A laborkísérletekben a kutatók kb. egy milliméteres célzási pontosságot értek el, ezzel szemben egy növényházba telepített síneken mozgó kocsira szerelt rendszer már csak 3-4 milliméteres találati pontossággal rendelkezett, amely még éppen elegendő.
A növény felismeréséhez és a lézersugár optimális célpontjának meghatározásához egy sztereo kamerarendszer szolgáltatja a bemenetet. A kutatók a kameraképeket bonyolult feldolgozási eljárások után a felismerendő növények ún. active shape modelljeivel hasonlítják össze. A levélállás alapján meg lehet határozni a merisztéma helyének koordinátáit, amelyet a lézersugár célzó rendszerébe táplálnak be – és tűz!
(A fenti képen: a pontosan beállított lézersugár (piros színnel kiemelve) a kísérleti gyomnövény ágyásában (Kép: LZH))
Az LZH kutatói a fejlesztés során meghatározták azt a minimális energiát, amely ha az optimális helyen találja el a gyomot, akkor annak elpusztulásához vezet. A kisebb csíranövények esetében ez a sugárzási energia kb. 35 Joule, ami alapján úgy gondolják, hogy a technika energia-hatékonyan vethető be. Jelenleg különböző besugárzási időket is vizsgálnak nagy gyomterhelésű területeken.
Forrás: Laser Zentrums Hannover - Ritzinger György/ mérnökbázis.hu
TOP 5
