Летающие микрочипы размером с песчинку могут использоваться для наблюдения за населением

Это не птица и не самолет, а крылатый микрочип, маленький как песчинка, который может переноситься ветром и в это время отслеживать такие параметры как уровни загрязнения атмосферы и распространения инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем.

Крошечные «микрофлаеры», подробно описанные в статье, опубликованной на днях журналом Nature, разработчики называют самыми маленькими летающими конструкциями, когда-либо созданными человеком.

Крошечные летательные аппараты могут собирать информацию об окружающей среде. У этих устройств нет двигателя. По словам ученых, их прообразом стали свободно падающие семена клена, которые в народе называют «вертолетиками» или «крылатками». Разумеется, инженеры существенно улучшили аэродинамические свойства «микрофлаеров».

«Когда эти устройства совершают свободное падение в воздухе, взаимодействие между воздухом и их крыльями, вызывает вращательное движение, которое обеспечивает очень стабильное и очень медленное падение», – сказал руководитель группы разработчиков Джон А.Роджерс.

«Такое движение позволяет микрофлаерам долгое время взаимодействовать с потоками воздуха, что усиливает процесс рассеивания», – добавил профессор Северо-Западного университета, специализирующийся на материаловедении, а также биомедицинской инженерии и неврологической хирургии.

Ветер рассеивает на обширной территории эти крошечные микрочипы, которые способны «чувствовать» изменения параметров окружающей среды и собирать информацию. Ученые полагают, что потенциально они могут использоваться для мониторинга загрязнения атмосферы, наблюдения за населением или даже отслеживание распространения инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем.

Авторы изобретения прогнозируют, что их микрофлаеры станут частью «больших рассредоточенных групп миниатюрных беспроводных электронных устройств». Другими словами, они могут выглядеть как рой насекомых.

Несмотря на то, что размеры и конструкция летающих микрочипов уникальны, издание NPR (national public radio) сообщило в марте 2021 года о разработке аналогичных «микродронов». Эта же концепция недавно была описана в антиутопическом научно-фантастическом сериале «Черное зеркало».

В отличие от семян клена, летающим микрочипам необходимо было дать больше времени для сбора данных, значительно замедлив их падение. Член группы разработчиков Йонган Хуан создал компьютерную модель, которая рассчитала оптимальную конструкцию, которая позволила бы микрофлаерам падать очень медленно и за счет этого рассредоточиваться на большой территории. «Этого эффекта невозможно было достичь методом проб и ошибок», – заявил Хуан в пресс-релизе Северо-Западного Университета.

Разрабатывая конструкцию своих крошечных устройств, ученые также позаимствовали идею у детских книжек с объемными картинками. Инженеры сначала создали основу, а затем прикрепили ее к слегка растянутой резиновой подложке, говорится в пресс-релизе. В расслабленном состоянии эта подложка приобретает точную трехмерную форму.

«Мы думаем, что победили природу, – заявил Роджерс. – По крайней мере, в узком смысле. Мы смогли построить конструкции, которые падают по более стабильной траектории и с более медленной скоростью, чем семена, которые можно увидеть падающими с различных растений и деревьев».

Источник