Это не птица и не самолет, а крылатый микрочип размером с песчинку, который может переноситься ветром. Он отслеживает такие вещи, как уровень загрязнения или распространение болезней, передаваемых воздушно-капельным путем.

Крошечные микропрыжки, разработка которых инженерами Северо-Западного университета была подробно описана в статье, опубликованной Nature на этой неделе, объявлены самыми маленькими летающими конструкциями, когда-либо созданными человеком.

Крошечные летуны, которые могут собирать информацию об окружающей среде



У устройств нет двигателя; Вместо этого инженеров вдохновили свободно падающие семена-пропеллеры клена — технически известные как самарские плоды.


Вид сверху на смоделированный 3D микрофлаер.

Инженеры оптимизировали аэродинамику микрофлайеров таким образом, чтобы «при падении этих конструкций в воздухе взаимодействие между воздухом и крыльями вызывало вращательное движение, создающее очень стабильную, медленную скорость падения», — говорит Джон А. Роджерс, возглавлявший разработку устройств.

«Это позволяет этим структурам в течение длительного времени взаимодействовать с окружающим ветром, который действительно усиливает процесс рассеивания», — говорит профессор Северо-Западного университета в области материаловедения и инженерии, биомедицинской инженерии и неврологической хирургии.

Ветер разбрасывает крошечные микрочипы, которые чувствуют окружающую обстановку и собирают информацию. По словам ученых, их можно использовать для мониторинга загрязнений, наблюдения за населением и даже отслеживания заболеваний.

Создатели предполагают, что микрочипы станут частью «больших, распределенных коллекций миниатюрных, беспроводных электронных устройств». Другими словами, они могут выглядеть как рой.

Несмотря на уникальные размеры и конструкцию микрофлайеров, в марте NPR сообщила о разработке подобных микродронов. Эта концепция также нашла свое отражение в антиутопическом научно-фантастическом сериале «Черное зеркало».

«Мы думаем, что победили природу»

Но в отличие от семян клена, инженерам пришлось замедлить спуск своих микродронов, чтобы дать устройствам больше времени для сбора данных. Член команды Йонгган Хуанг разработал компьютерную модель, которая позволила рассчитать оптимальную конструкцию, обеспечивающую медленное падение и широкое рассеивание микрочастиц.

«Это невозможно при проведении экспериментов методом проб и ошибок», — сказал Хуанг в пресс-релизе Северо-Западного университета.

При создании таких крошечных устройств команда также черпала вдохновение из детских книжек-раскладушек.

Согласно пресс-релизу, инженеры сначала создали основу, а затем прикрепили ее к «слегка растянутой резиновой подложке». В расслабленном состоянии эта подложка принимает точную трёхмерную форму.

«Мы думаем, что победили природу», — сказал Роджерс. «По крайней мере, в том узком смысле, что мы смогли создать структуры, которые падают по более стабильным траекториям и с меньшей конечной скоростью, чем эквивалентные семена растений или деревьев».


Источник: www.npr.org