Sivrisinek Dolu Bir İHA, Zika Gibi Ölümcül Virüslerle Savaşın Anahtarı Olabilir Mi?
Sivrisinekler yalnızca, yaz mevsimini kabusa çeviren haşereler değildir. Dünya Sağlık Örgütüne göre, tüm dünyada her yıl milyonlarca ölüme sebep olan bu vızıltılı böcekler, dünyanın açık ara en ölümcül hayvanıdır. Her yıl 435.000’den fazla insanın ölümüne yol açan sıtmanın yanı sıra, Zika, Batı Nil, Chikungunya virüsü ve dang humması gibi sivrisinek kaynaklı hastalıklar yüz binlerce ölümden sorumlu.
İsviçreli sivil toplum kuruluşu WeRobotics, dünyanın sivrisinek sorununa karşı geliştirdiği çözümlerden birinin yine sivrisinekler olması gerektiğine inanıyor. Kuruluş, yeni bir İHA temelli sivrisinek dağıtım modeliyle, sivrisinek kaynaklı hastalıklar sorununa yönelik yenilikçi bir mühendislik ve tasarım getiriyor.
Niçin hastalıktan etkilenen bölgelere daha fazla sivrisinek salmak isteyesiniz ki? Bunlar bildiğimiz sivrisinekler değil, ısırmayan, kısır, erkek sivrisinekler. Bu sivrisinekler üreyebilen erkek sineklerin çiftleşme rekabetini artırıyor; böylece, virüs taşıyan sivrisineklerin çoğalması önleniyor.
Hastalık Değil Umut Yaymak
Sivrisinekleri ortadan kaldırmak için onlarca yıldır aynı standart teknikler kullanılıyor. Sivrisinek nüfusunu azaltmak ve hastalığın yayılmasını kontrol altına almak için, böcek ilacı ve buharla dezenfeksiyon uygulaması hâlâ birincil yöntemler.
Alternatif bir yaklaşım olan kısır böcek tekniği (SIT), böceklerden kaynaklanan çok sayıda hastalığa karşı kullanılan ve bilinen bir böcek idare yöntemidir. Erkek böcekler çiftleşme sırasında dişiyi döllemeyi başaramazsa, yumurtadan yavru çıkmıyor ve böylece virüslü sivrisinek nüfusu gittikçe azalıyor.
SIT en yüksek verime, kısır erkek böceklerin virüslü ortama devamlı olarak gönderilmesiyle ulaşıyor. Hastalığın kontrol altında tutulabilmesi için, kısır böceklerin sayısının kısır olmayanlardan en az 10 kat daha fazla olması gerekiyor. Ancak SIT, kırsal alanlarda bir engelle karşılaşıyor: şöyle ki: virüslü bölgelere karayoluyla ulaşmak her zaman mümkün değil; ne kadar maceracı olursa olsun kimse sivrisinek nüfusunu azaltmak için o kadar yolu katedemez.
Bununla birlikte, insanların yerden gidemediği yerlere, İHA’lar gökyüzünden ulaşabilirler.
WeRobotics Kurucu Ortağı ve Araştırma ve Analiz Direktörü Andrew Schoeder şöyle açıklıyor: “Uzak bölgelere ulaşabilecek şekilde programlanabildikleri için İHA’ların önemli bir potansiyeli beraberinde getirdiklerini düşünüyoruz. İHA’lar eşit şekilde dağıtım yapabilir; buna göre varsayımımız, tek başına salıverme mekanizmasının, kısırlaştırılmış böcek programlarının başarıya ulaşması konusunda büyük fark yaratabileceği yönünde.”
WeRobotics’in kullandığı İHA’lar kısa bir uçuşla, kasaba, şehir ve kırsal alanlara yüz binlerce kısır sivrisinek ulaştırarak, virüslü böcek popülasyonunu, özellikle Zika taşıyıcısı olanları, yok etmek amacıyla sinekleri bu alanlara salıverebilir.
Schoeder şöyle diyor: “İHA’lar bu aşamada kısır sivrisinek dağıtımına destek oluyor. Bunun başka yöntemleri de var, sivrisinekleri sırt çantanıza doldurup, bisikletle götürerek bölgeye bırakabilirsiniz.”
WeRobotics, BM’nin Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu (IAEA) ve kurum ortaklarından Moscamed Brasil ile işbirliği yapmış. İşbirliği kapsamında bu kuruluşlar WeRobotics’i, kısır sivrisinek tedarik edebilecek gruplar ve İHA’ların test edilebileceği topluluklarla buluşturmuş.
Schroeder şöyle devam ediyor: “Kısırlaştırılmış böcek yöntemi hakkında çok fazla bilgim yok. Alabileceğim sorumluluklar konusunda sınırlarım var, tüm ekibimizin de öyle. Ancak, bu fikirleri bir araya getirmek için işbirliği, müzakere ve diyalog yoluyla çok faydalı ortak bir çaba sarf ettik.”
Hareketsiz Sivrisinekleri Püskürten Bir İHA
Ortaklarla anlaştıktan sonra, WeRobotics İHA’yı donatma aşamasına geçmiş. WeRobotics Mühendislik Bölümü Başkanı Jürg Germann’a göre, ilk zorlayıcı adım bu minik canlıların nasıl muhafaza edilmeleri gerektiğini bulmaktı. Zira projenin başarıya ulaşması için, sivrisineklerin ulaşım ve depolama sürecinde hayatta kalmaları ve salıverme silindiri yoluyla İHA’dan çıktıktan sonra büyümeleri gerekiyordu. Ekip, bunu sağlamanın en iyi yolunun sivrisinekleri sakinleştirmek olduğuna kanaat getirmiş.
Sivrisinekler sıcak ortamlarda oldukça aktif olurlar; o kadar hareketli olurlar ki dar alanlarda birbirlerini yaralamaları işten bile değildir. Ancak 7 ila 10 derece arası sıcaklıkta sivrisinekler kıpırdayamaz hale gelirler. Sivrisinekler hâlâ canlıdırlar ancak hareketsiz oldukları için, kendilerine ve depo bölmesindeki diğer böceklere zarar veremezler.
Kutunun içindeki nem oranının yüzde 60’ın altında tutulması gerekiyor. Nem bu oranı aştığında, sivrisinekler ıslanıp birbirlerine yapışabiliyorlar. Yapışan sivrisinek kümeleri de dağıtım silindirinden çıkarken ezilebiliyor.
WeRobotics ekibi, soğutmalı depo cihazını, altı pervaneli bir modifiye DJI M600 Pro’ya takmış. Schroeder, bu noktada tekerleği yeniden icat etmediklerini, bunun yerine sivrisinek dağıtma sistemine odaklandıklarını söylüyor. Ayrıca, sivrisinek dağıtımıyla ilgili zorluk çözüldükten sonra, ticari ürünler WeRobotics cihazını daha erişilebilir kılacaktır.
İHA’nın motorları yerden 100 metre yükseklikte çalışmaya başlıyor. Silindir dönüyor ve hareketsiz sivrisinekler sıcak havaya doğru gönderiliyor. Sivrisinekler düşerken ısınmaya başlıyorlar ve adeta dirilerek aktif hale geçiyorlar. Bu aşamadan sonra uçabiliyor ve yerel sivrisinek topluluğuyla ilişki kurabiliyorlar.
Geliştirme aşamasında mühendisler ve tasarım ekibi, tasarımlarını simüle etmek ve 3B baskı elemanlarından önceki değişiklikleri modellemek için Autodesk Inventor’ı kullandı. Bu sayede ekip, başarılı bir tasarıma ulaşmak için gereken mekanik parçaların testlerini, en başından beri ve düzenli olarak yapabildi.
Germann şöyle diyor: “Daha önce hiçbirimiz sivrisinekler üzerine çalışmamıştık, bu kadar kırılgan olmalarını kimse beklemiyordu. Sivrisinekler, küçük gruplara ayrılmaları için tasarlanmış mekanizmadan geçerken kanatları kolayca zarar görebilirdi; bu da çiftleşme şanslarını ortadan kaldırırdı.”
Sıcaklık ve nemden kaynaklanan sorunların yanı sıra ekip, alttaki sivrisineklerin üsttekilerin ağırlığı altında ezilmemesi için, depo kutusunun ne kadar derin olması gerektiğini de hesaplamalıydı. Üstteki sinek katmanlarının yerine kimyon tohumları kullanıldı ve alttakilerin ağırlıktan zarar görmeyeceğinden emin olmak için çok sayıda test yapıldı. Sonuç olarak, maksimum kabul edilebilir depo yüksekliğinin 5 cm olduğu anlaşıldı.
Bir yıl süren hızlı bir prototipleme sürecinden sonra ekip, tasarımını gerçek bir ortamda, Brezilya’da denemeye hazırdı.
Brezilya’daki toplu yetiştirme tesislerinden gereken miktarda kısır sivrisineği elde ettiler. Brezilya aynı zamanda, sivrisinek kaynaklı hastalıklarla boğuşan pek çok ülkeyle benzer iklime sahip.
Çok sayıda uçuş ve saha testinden sonra WeRobotics araştırmacıları, her bir uçuşta salıverilen 50.000 sivrisineğin yüzde 90’ından fazlasının depolama, püskürtme ve dirilme süreçlerinden sağ çıktığını gördü. Tek bir uçuşla, küçük bir kasabaya yetecek, onlarca hektarlık alana sinek dağıtılabiliyor. Birden fazla uçuşun yapıldığı bir gündeyse, alanın büyüklüğü 100 hektarı geçiyor.
Germann, “Sivrisinek kapanlarımızla ilk kez İHA’dan salıverilen sivrisinekleri topladığımızda, yöntemimizin uygulanabilir olduğunu anladık. Muhteşem bir andı,” diyor.
Vektör Kontrolünün Geleceği
İlk deneme, WeRobotics ve ortaklarına veri, kavrayış ve fikirler kazandırdı; ancak henüz bu çözümü daha geniş bir ölçekte uygulamaya hazır değiller.
Schroeder şöyle diyor: “Bu yöntemin büyük fark yaratacağını söyleyebilecek kanıtlara henüz sahip değiliz. Ancak teoride, bu uygulamanın nesiller boyu düzenli olarak ve doğru zamanda (zamanlama kilit öneme sahip) tekrarlanmasıyla, sivrisinek nüfusunda önemli bir düşüş sağlanabilir.”
Ölümcül sivrisinekleri kontrol altına alma ihtiyacı artıyor ve bu araştırma da geleceğe yönelik. Bu teknolojinin geniş ölçekli kampanyalarda kullanılması, dünya çapında çok sayıda insanın yaşamını ve sağlığını iyileştirebilir.