Laser Anti-Zanzare Photon Matrix: geniale o rischioso? Dubbi sicurezza, alimentazione e affidabilità

Un innovativo dispositivo laser anti-zanzare ha attirato l’attenzione di molti appassionati di tecnologia e domotica. Progettato per identificare e neutralizzare le zanzare in volo attraverso un sistema di tracciamento ottico e laser di precisione, Photon Matrix – questo il nome del prodotto – promette una soluzione automatizzata e smart al fastidioso problema degli insetti estivi.

Tanti articoli celebrativi si ricorrono sia in italiano che in inglese e su Indiegogo, la nota piattaforma di crowdfunding, Photon Matrix ha già superato i 220.000 euro di sovvenzioni, superando ampiamente l’obiettivo prefisso dall’ideatore del progetto. È davvero una buona idea oppure le criticità superano l’intuizione geniale degli inventori?

Come funziona il dispositivo laser anti-zanzare

Il prodotto si presenta con un design compatto, dotato di un apparato ottico in grado di rilevare il movimento degli insetti volanti. Una volta che un insetto viene individuato, il sistema – attraverso un algoritmo di tracciamento visivo – attiva un mirino e innesca un laser a bassa potenza per neutralizzarlo. Il video pubblicato su YouTube mostra Photon Matrix in azione.

L’idea alla base di Photon Matrix è mutuata da progetti ben più complessi sviluppati in ambito di ricerca scientifica. Era il 2007 quando, presso Intellectual Ventures, un laboratorio di ricerca fondato da Nathan Myhrvold (ex CTO di Microsoft), si aprì una tavola rotonda per l’individuazione di soluzioni innovative per combattere la malaria, una malattia trasmessa proprio dalle zanzare e responsabile di centinaia di migliaia di morti ogni anno.

Il progetto, partorito presso Intellectual Ventures, era chiamato Photonic Fence e si ispirava ai sistemi di difesa aerea militari mirando a colpire selettivamente le zanzare in volo tramite un raggio laser, riducendo al minimo i danni collaterali ad altri insetti o all’ambiente.

Tuttavia, la trasposizione di un sistema simile in un contesto consumer, a basso costo, solleva numerosi dubbi.

Photon Matrix: LiDAR + radar mmWave

Parlando di Photon Matrix, il dispositivo sembra combinare tre tecnologie diverse con ruoli ben distinti: LiDAR (Light Detection and Ranging), radar a onde millimetriche (mmWave) e laser per colpire e neutralizzare il bersaglio. Se ne parla diffusamente nelle FAQ del prodotto.

Il LiDAR abilita il rilevamento preciso della posizione degli oggetti in uno spazio tridimensionale e fornisce coordinate spaziali per assistere nel tracciamento del target. Il radar mmWave aiuta a rilevare i movimenti anche in condizioni di bassa visibilità e aiuta a riconoscere oggetti in movimento di grandi dimensioni, come esseri umani o animali domestici. Quando il radar a onde millimetriche rileva un oggetto di grandi dimensioni in avvicinamento, il laser principale non si attiva.

Laser, sicurezza e conformità normativa

Il primo e più evidente dubbio problema riguarda l’uso del laser. I dispositivi laser sono classificati in base alla loro pericolosità per l’uomo, soprattutto per la vista. Le normative internazionali (IEC 60825-1) vietano la libera commercializzazione di laser di Classe 3B o superiore, capaci di provocare danni permanenti agli occhi anche con esposizioni molto brevi. I laser di Classe 2 o 1 sono generalmente considerati sicuri, ma difficilmente raggiungono una potenza tale da uccidere insetti in volo a distanza.

Se un dispositivo come Photon Matrix è davvero efficace nel neutralizzare zanzare a diversi metri di distanza, è lecito ipotizzare che impieghi un laser potente. Tuttavia, su Indiegogo non abbiamo al momento rinvenuto alcuna indicazione sulla classe del laser, sulle distanze di sicurezza né sulle misure di protezione ottica.

L’inventore del progetto osserva: “attualmente utilizziamo un laser a stato solido da 450 nm con una potenza di impulso di 40 Watt e una durata di impulso di 10 millisecondi. In effetti, il costo di questo tipo di laser può essere molto elevato. Questo è il motivo fondamentale per cui i nostri prezzi sono elevati” (il dispositivo ha un costo di circa 530 euro nell’edizione Pro).

Nella descrizione si legge che Photon Matrix “opera senza affidarsi ad algoritmi complessi; al contrario, impiega condizioni di attivazione ben definite per garantire la sicurezza ed evitare potenziali pericoli. Quando un oggetto significativamente più grande di una zanzara entra nel raggio di rilevamento, il sistema è in grado di identificarlo rapidamente e con precisione, evitando l’attivazione del laser. Al contrario, quando viene rilevata una zanzara, il sistema completa l’identificazione e l’attivazione del laser in tempi estremamente rapidi“.

Rischi per l’occhio umano esposto a un raggio laser

Ma siamo davvero sicuri che il dispositivo disattivi efficacemente o non attivi il laser quando dovesse presentarsi, nell’ambiente circostante, una persona o un animale? Con quale latenza provvede in tal senso? Non è verosimile che possano ingenerarsi falsi positivi potenzialmente causa di lesioni?

L’esposizione diretta dell’occhio umano a un raggio laser, può comportare rischi significativi. Ecco cosa può succedere:

• Bruciature della retina: I laser nel range visibile e vicino infrarosso (400–1400 nm) possono attraversare la cornea e il cristallino, venendo messi a fuoco sulla retina. Anche una breve esposizione può causare danni permanenti, come la perdita della vista in una parte del campo visivo.
• Danni alla cornea e al cristallino: I laser con lunghezze d’onda inferiori a 400 nm o superiori a 1400 nm vengono assorbiti dalla cornea e dal cristallino, causando ustioni, opacità o cataratta.
• Potenza e durata dell’esposizione: Anche laser di pochi milliwatt possono causare danni se l’esposizione è diretta e prolungata.
• Lunghezza d’onda: I laser “eye-safe” (tipicamente >1,4 μm) sono meno pericolosi per la retina, ma possono comunque danneggiare la cornea se la potenza è elevata.
• Riflessi involontari: I laser infrarossi sono particolarmente insidiosi perché non attivano il riflesso di chiusura delle palpebre, aumentando il rischio di danni.

Rilevamento visivo e tracking limitato

Per quanto riguarda il meccanismo di scansione del laser, l’inventore parla di scansione lineare su un solo asse, quindi non bidimensionale. Secondo il promotore del progetto Photon Matrix, un sistema a doppio asse avrebbe comportato non solo maggiori ingombri, consumo e calore, ma anche stringenti requisiti ambientali per una corretta scansione 3D, rendendolo poco pratico per l’uso domestico.

Sulla carta, quindi, il dispositivo potrebbe soffrire di limiti tecnici significativi:

• Campo visivo ridotto: La videocamera, montata su un gimbal, offre un campo visivo meccanicamente ristretto e una velocità di scansione insufficiente per garantire il rilevamento efficace di insetti in rapido movimento.
• Assenza di scansione tridimensionale: Il sistema non è in grado di determinare con precisione la profondità dell’oggetto rilevato, portando a errori di messa a fuoco del laser o a bersagli mancati.
• Impossibilità di distinguere oggetti: L’algoritmo non sembra supportare tecniche di riconoscimento avanzato (ad esempio, classificazione con modelli CNN), rendendo difficoltosa la distinzione tra zanzare, mosche, polvere in sospensione o persino piccoli riflessi.

E la precisione del sistema di puntamento? Stando a quanto dichiarato, non necessita calibrazione periodica grazie a una particolare soluzione costruttiva. In caso di perdita di precisione, l’inventore dichiara che l’utente può eseguire un test con oggetti leggeri (come ritagli di carta) per verificare la “necessità di assistenza tecnica“. La domanda è: siamo davvero sicuri di voler giocare a Star Wars sulla propria pelle e con i propri occhi?

Alimentazione

Nella pagina Indiegogo si spiega che l’attuale sistema necessita di un’alimentazione a 24 V, una tensione non sempre supportata dai caricabatterie USB-C standard. “Usare un caricatore Type-C generico avrebbe potuto creare rischi per la sicurezza, specialmente se usato erroneamente per ricaricare uno smartphone“, si legge.

Alcuni sostenitori hanno fatto notare che i caricabatterie moderni per laptop supportano da tempo voltaggi variabili, suggerendo che il supporto USB-C sarebbe stato più pratico in contesti di mobilità, come ad esempio il campeggio.

In alternativa, Photon Matrix può essere eventualmente alimentato avvalendosi di un power bank.

Possibile danno delle fotocamere di smartphone e dispositivi elettronici

L’ideatore di Photon Matrix aggiunge inoltre che il laser utilizzato dal suo dispositivo non danneggia le fotocamere degli smartphone. “Non dovete preoccuparvi che questo laser possa danneggiare le lenti delle fotocamere: l’ho puntato direttamente su una fotocamera per testarlo, e non ha causato alcun danno“, si legge.

Tuttavia, va fatto notare che anche laser apparentemente innocui possono causare danni se mantenuti fissi su un sensore ottico per lunghi periodi. Inoltre, la sicurezza dichiarata dall’autore vale nel contesto e nelle condizioni del test eseguito: non è una certificazione formale.

Tra hype e realtà

Il concetto di “dispositivo laser anti-zanzare intelligente” è affascinante e ben si inserisce nel filone dei gadget tech da smart home. Tuttavia, la realizzazione attuale presenta troppi compromessi in termini di sicurezza, precisione ed efficacia per essere consigliata in ambienti frequentati da bambini, animali domestici o persone ignare dei rischi ottici.

L’inventore scrive: “incorporando i requisiti obbligatori di certificazione di sicurezza nella sua progettazione, il sistema può passare da un prototipo concettuale a un prodotto completamente qualificato adatto sia all’uso interno che esterno“.

Leggendo tra le righe, da qui a ottenere una certificazione riconosciuta a livello internazionale (i.e. marcatura CE), ne passerà di acqua sotto i ponti… Tutti i produttori di stampanti a incisione laser invitano, a caratteri cubitali, a non osservare mai il raggio utilizzato per lavorare i materiali (spesso fino a 40W, 450nm), a evitare qualunque superficie riflettente e a indossare sempre speciali occhiali protettivi. Nel caso di Photon Matrix, non abbiamo trovato alcun riferimento nella pagina Indiegogo e l’utilizzo del dispositivo sembra libero ed esente da qualunque problematica di sicurezza. Davvero molto, molto strano.

Le immagini nell’articolo sono tratte dal post su Indiegogo.