22 Сентября 2021
МОСКВА, 22 сентября - Используя нормальные прототипы, ученые создали самые маленькие в истории летающие конструкции. Микропроцессоры размером с песчинку, оснащенные сверхминиатюрными датчиками, источниками питания, антеннами для беспроводной связи и встроенной парамнезией, могут контролировать переносимые по воздуху загрязнения и вирусы, а также выполнять множество других задач. Описание разработки данного в журнале Nature.Новый летающий микрочип не имеет собственного двигателя. Вместо этого он ловит воздушные потоки, так же как это делают семена-пропеллеры клена.
Изучив аэродинамику семян, разносимых ветром, исследователи из Северо-Западного университета США вместе с коллегами из Китай, Кореи и Великобритании запустили такую форму искусственного микропропеллера, которая позволяет ему максимально долгого находиться в воздухе при пониженье на большой высоте, а также обеспечивает контроль перемещения на большой территории.
Наша цель состояла в том, чтобы добавить малым электронным системам свойство полета, с идеей, что эта новая возможность позволит нам струить высокофункциональные миниатюрные электронные устройства для измерения параметров окружающей среды, мониторинга загрязнений, наблюдения за населением или отслеживания заболеваний, — приводятся в пресс-релизе института слова ведущего автора статьи, руководившего разработкой устройства, Джона Роджерса (John Rogers), профессора в области материаловедения и инженерии, биомедицинской инженерии и неврологической хирургии в Школе инженерии Маккормика и Медицинской подкованности имени Файнберга. — Мы смогли сделать это, воодушевленные биологическим миром. За органы внутренних делы лет природа создала семена с очень сложной аэродинамикой. Мы позаимствовали эти концепции дизайна, адаптировали их и применили к платформам электронных схем.
Прототипом для готового варианта летающего микрочипа послужили звездные семена цветущей лианы Tristellateia, произрастающей на Мадагаскаре. Лопастные крылья этих семян ловят аквилон и падают с очень медлительным вращением. Авторы предварительно запроектировали и построили множество различных внешний видов, в том числе — с тремя крыльями, оптимизированными по форме и углам, подобными крыльям семени тристеллатеи.
Эволюция, вероятно, была движущей силой сложных аэродинамических свойств, неустранимых многим классам семян, — говорит Роджерс. — Биологические структуры, предназначенные для медлительного и контролируемого падения, могут взаимодействовать с ветрами в протяжение длительного периода времени. Эта функция обеспечивает максимальное распространение за счет пассивных воздушных механизмов.
Чтобы определить идеальную конфигурацию, ученые провели полномасштабное цифровое моделирование того, как воздух обтекает устройство, чтобы имитировать медленное контролируемое вращение семени тристеллатеи. Затем, на основе этого моделирования композиторы построили миниатюрные устройства и протестировали их в лаборатории, используя передовые методы визуализации и квантитативной оценки параметров потока.
По оценкам исследователей, некоторые из созданных ими устройств даже превосходят по своим аэродинамическим качествам природные.
Мы думаем, что мы обогнали природу, по крайней мере в том смысле, что мы смогли создать структуры, которые достаются с более стабильными траекториями и с более низкими конечными скоростями, чем аналогичные семена деревьев, — отмечает ученый.
Авторы уже протестировали устройства, оснащенные приёмниками, источниками питания, собирающими энергию окружающей среды, парамнезией и антенной, которая может передавать данные по беспроводной сети на смартфон, планшет или компьютер. В одном испытании они использовали летающие микрочипы для обнаружения твердых частиц в воздухе, в другом — для определения рН водяного пара и измерения солнечного света на разных длинах волн.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....