לחוש את העולם בקטן - יורם אורעד

 

חיישנים זעירים יאפשרו מעקב צמוד באתר אסון

אין ספק שצורך דחוף ביותר בעת התרחשותו של אסון ללשהו - רעידת אדמה, אירוע טרור, שיטפונות וכו׳ - הוא מידע על אודות המתרחש באזור האסון. לעתים תכופות לא ניתן, או קשה מאוד, להשיג את המידע הדרוש באמצעות בני אדם שייכנסו לאזור וילקטו את המידע הדרוש; 

פתרון אפשרי להשגת המידע הוא על-ידי מערכת של חיישנים זעירים שיוטלו לאזור האסון ,ילקטו מידע וידווחו עליו באמצעות שידור רדיו.

מערכת מסוג כזה הוא מטרתה של קבוצת מחקר באוניברסיטת קורנל. על פי הרעיון שלה, בעת התרחשותו של אסון, ישליך מסוק אוסף גדול של מתקנים זעירים המצוידים בחיישנים ובמשדרים - מקלטים שתפקידם לקשר בין המתקנים ולשדר את המידע המושג על ידי החיישנים. ענן המתקנים יתפשט לו על פני הסביבה וישיג מידע נחוץ באמצעות החיישנים שבו - יאתר חומרים רעילים, יצלם את הסביבה, יקליט קולות ועוד.

בשלב הראשון מתרכזת קבוצת המחקר באסונות שמהותם ביולוגית וכימית. שני סוגים של חיישנים מפותחים על ידי הקבוצה. האחד יזהה חומרים רעילים והאחר יזהה חיידקים. הסוג הראשון ישלב בתוכו קרומית (ממברנה) המסוגלת לזהות חומרים רעילים, שתהיה מחוברת למעגל חשמלי. כאשר חומר רעיל ייצמד אליה, הוא יגרום למעבר אות חשמלי שיזוהה על ידי המעגל החשמלי. בסוג האחר, המזהה חיידקים, ימוקמו נוגדנים בין שני מגעים חשמליים שיעבור ביניהם זרם חשמלי.

צילום: דרור בר-ניר

כאשר ייצמד חיידק, נגיף או נבג אל הנוגדן, ישתנה הזרם החשמלי העובר בין המגעים. אופן השינוי שיחול בזרם יאפשר את זיהויו של הגורם שנצמד אל הנוגדן. המתקנים הזעירים יעבירו ביניהם מידע באמצעות משדרים־מקלטים. אלה ישדרו מידע הנוגע לגורמים המסוכנים (ביולוגיים או אחרים). הם ישדרו גם מידע הנוגע למיקומם, כך שניתן יהיה לאתר את מיקום הגורמים המסוכנים ואת אופן התפשטותם. 

המידע ישודר אל רכב שימוקם בשולי אזור האסון. היושבים בתוכו יוכלו לראות מידע מזירת האירוע באופן חי - תמונות מן האזור, ריכוזי חומרים מסוכנים המצויים בו ומיקומם, אופן התפשטותו של חומר מסוכן (ביולוגי, כימי, רדיואקטיבי או אחר), קולות ועוד.

פיתוח של פתרון כזה הוא בין-תחומי במהותו. הוא דורש מומחי תקשורת, בצד מומחי ביולוגיה ואחרים. ואכן, הצוות של אוניברסיטת קורנל כולל בתוכו ביולוגים מולקולריים, פיזיקאים, מהנדסי טלקומוניקציה, תיאורטיקנים של מידע ומהנדסים אזרחיים.

יישומי המערכת עשויים להיות רלוונטיים למגוון גדול של אירועי אסון שהנגישות אליהם קשה: באזורים הנגועים ברדיואקטיביות עקב פגיעה במתקן גרעיני, למשל, ניתן יהיה לשגר חיישנים זעירים כדי לדעת את מיקומי הריכוזים של הקרינה הרדיואקטיבית ואת עוצמתם באותם ריכוזים ועל פי זה להחליט על אופן הסיוע לאוכלוסייה שבאזורים הנגועים; באירועי טרור המוניים, ניתן יהיה לבדוק את זירת התרחשות אירוע הטרור ולקבל מפה מדויקת של המתרחש בה ואולי אף לגלות סכנות אפשריות באופן מיידי (כגון מציאותם של חומרי נפץ נוספים באזור, זיהוי חשודים הנמלטים מזירת האירוע ועוד)

פורסם ב"גליליאו" גיליון 66, פברואר 2004.