Микрочип с крыльями

Этот микрочип с крыльями – самая маленькая летающая конструкция, которую когда-либо создавали люди. Сейчас, возможно, как никогда ранее, инженеры и ученые при разработке новых технологий черпают вдохновение в природе.

Как пишет Science Alert journal, исследователи , вдохновленные тем, как деревья, например клены, рассеивают свои семена с помощью лишь легкого дуновения ветерка, разработали ряд крошечных летающих микрочипов, самый маленький из которых едва ли больше песчинки. Этот летающий “микрофлайер” ловит ветер и вращается, как вертолет, по направлению к земле.

Микрочипы, разработанные группой специалистов Северо-Западного университета в Иллинойсе, могут быть оснащены ультраминиатюрными технологиями, включая датчики, источники питания, антенны для беспроводной связи и даже встроенную память для хранения данных.

“Нашей целью было добавить крылатый полет в малогабаритные электронные системы, с идеей, что эти возможности позволят нам распространять высокофункциональные, миниатюрные электронные устройства для изучения окружающей среды в целях мониторинга загрязнения, наблюдения за населением или отслеживания заболеваний”, – говорит Джон А. Роджерс из Северо-Западного университета, который руководил разработкой нового устройства.

Команда инженеров стремилась создать устройства, которые будут находиться в воздухе как можно дольше, что позволит им максимально собрать необходимые данные.

Размер имеет значение. Создан ультраминиатюрный крылатый микрочип
(Северо-Западный университет)

Когда микрочип находится в полете, его крылья взаимодействуют с потоками воздуха, создавая медленное и стабильное вращательное движение.

“Мы думаем, что победили природу. По крайней мере, в том узком смысле, что мы смогли построить структуры, которые падают по более стабильным траекториям и с меньшей конечной скоростью, чем эквивалентные семена, которые можно увидеть на растениях или деревьях”, – говорит Роджерс.

“Мы также смогли построить эти вертолетные летающие конструкции гораздо меньших размеров, чем те, которые встречаются в природе”.

Роджерс считает, что эти устройства могут быть массово сброшены с неба и рассеяны для мониторинга усилий по восстановлению окружающей среды после разлива нефти или для отслеживания уровня загрязнения воздуха на разных высотах.

Ирония заключается в том, что пытаясь смягчить последствия загрязнения окружающей среды, создано устройство, которое может стать  новым потенциальным загрязнителем. В статье, описывающей работу ученых, авторы передают эти опасения:

“Необходимо тщательно продумать эффективные методы восстановления и утилизации. Одним из решений, позволяющих обойти эти проблемы, являются устройства, созданные из материалов, которые естественным образом разлагаются в окружающей среде в результате химической реакции и/или физического распада до безвредных конечных продуктов”.

К счастью, лаборатория Роджерса разрабатывает кратковременную электронику, которая способна растворяться в воде после того, как она перестает быть полезной. Используя подобные материалы, он и его команда стремятся создать микрочипы, которые могли бы со временем разлагаться и исчезать в грунтовых водах.

Размер имеет значение. Создан ультраминиатюрный крылатый микрочип
Верхняя часть микрочипа оснащена антенной и датчиками для обнаружения ультрафиолетовых лучей. (Северо-Западный университет)

“Мы создаем такие физически кратковременные электронные системы, используя быстроразлагаемые полимеры, биоразлагаемые проводники и растворимые интегральные микросхемы, которые естественным образом превращаются в экологически безопасные конечные продукты при контакте с водой”, – говорит Роджерс.

“Мы понимаем, что утилизация больших скоплений микрочипов может быть затруднена. Для решения проблемы, эта электроника экологически чистая, биоралагаемая и безвредная”.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Поделиться ссылкой: