Ученые и инженеры, возможно, нашли решение важной экологической проблемы современности – опыления растений. Десятки миллионов лет этим занимались пчелы, но они в последние десятилетия вымирают, и их количества уже не хватает для качественного глобального опылении. Заменить пчел предлагается дронами с мыльными пузырями.
Сначала ученые хотели буквально имитировать пчел дроном. В 2017 году химик Японского института науки и технологий Эйджиро Мияко закрепил на 4-сантиметровом дроне конские волосы. Так дрон должен был имитировать волосинки на пчеле. Дополнительно конские волосы покрыли гелем, чтобы они были более гибкими и более клейкими. Дрон эффективно выполнял опыление, однако своими винтами повреждал растения.
Решение проблемы Мияко увидел в парке, когда гулял там со своим 3-летним сыном. Они пускали мыльные пузыри из пистолета, и один из пузырей приземлился на лоб мальчика. Мияко подумал, что это может быть эффективным способом мягко опылять растения.
Мияко и его коллеги начали экспериментировать с раствором для создания мыльных пузырей и нашли рецепт, который имеет наименьшее влияние на растения.
Лабораторные тесты показали высокую эффективность нового метода. Ученые опылили три груши, а уже через 16 дней получили такие же плоды, как при традиционном опылении груш руками. Японские фермеры опыляют дерева вручную щеткой, поскольку пчелы не работают при низких температурах и иногда повреждают растения, что приводит к деформации плодов.
Преимущество мыльных пузырей над щетками при опылении в том, что нужно в тысячи раз меньше пыльцы. При использовании щетки на один цветок уходит 1800 миллиграммов пыльцы, тогда как с мыльным пузырем – лишь 0,06 миллиграмма. Это позволяет фермерам меньше собирать пыльцы.
Мияко вместе с коллегами прикрепил генератор мыльных пузырей к дрону, который запрограммировал летать по маршруту и опылять лилии. После нескольких тестов удалось подобрать высоту и скорость полета, при которой опыляется 90% цветов.
Следующая задача – повысить точность работы. Сейчас многие мыльные пузыри не попадают в цель. Мияко также работает над еще более экологичным раствором для генерации пузырьков.
Ученый Ю Гу из Университета Западной Вирджинии считает, что стоит отказаться от использования летающему дрону. Поток воздуха от его винтов мешает точному попаданию пузырьков на цветки. Вместо этого лучше использовать наземного робота, который своим манипулятором может точно доставлять пузырь на цветок. Прототип такой машины Гу уже создал и использовал его для опыления малины в теплице с помощью щетки.
Агро эколог Университета Ридинг Саймон Поттс говорит, что поиск технологий искусственного опыления отвлекает от главного вопроса – сохранения пчел. Также мыльные пузыри повышают риск загрязнения почвы химическими веществами. По его словам, дрон с пузырьками является примером разумного инженерного решения, которое используется для проблемы, что можно решить гораздо эффективнее.
