华盛顿大学研究出像蒲公英一样传播的微型传感器

4 月 16 日消息，据 MSPoweruser 报道，大天然始终是新技术创新的完善灵感起原，华盛顿大学团队开发的项目再次证实了这一点。该小组对蒲公英怎样通过它们的羽毛状崛起微风传布感到惊奇，决意将这种技巧注入到农场和丛林等辽阔区域的无线传感器疏散中。

据该团队称，通过手动放置传感器在辽阔的土地长举行情况状态监测可能需求几个月的时间。但是，这将跟着微型传感器体系的变更而转变，该体系被当心地放置在具备花瓣状样式的轻质质料中。它们将通过无人机在空中开释，风将用来传布它们。

“我们展现了可以应用现成的组件来缔造细小的东西。原型建议可以应用无人机一次性开释数千个此类装备。它们都邑被风带走，根基上一次着落建立一个包含 1000 台装备的网页，”资深作者、华盛顿大学计算机科学与工程学院传授 Shyam Gollakota 说，“这关于布置传感器平台来说是惊人的和厘革性的，因为当今手动布置这么多传感器可能需求几个月的时间。”

只管这些装备的功效非常有远景，但它们存在一个搦战：体系（每个装备起码可以包容四个传感器）本身的分量大概是 1 毫克蒲公英种子的 30 倍。有了这个，团队务必为用作传感器降落伞的质料找到完善的计划。他们需求一种能让传感器在被风吹来时花更多时间漂泊在空中的装备。这将造成传感器更宽泛地疏散。

“蒲公英种子布局的工作方法是它们有一此中心点，这些小刷毛伸出来减缓它们的着落。我们对其举行了 2D 投影，为我们的布局建立了底子计划，”艾伦学院的要紧作者和威斯康星大学助理传授 Vikram Iyer 说。“当我们增加分量时，刷毛首先向内蜿蜒。我们增加了一个环形布局以使其加倍坚挺并占有更多区域以赞助放慢速率。”

该团队一共测试了 75 种计划，找到此中一种后，他们制作了差别尺寸的计划。据研究人员称，种种尺寸将使传感器以差别的速率降落。

“这是在模仿生物学，此中变异现实上是特性，而不是 Bug，”配合作者和华盛顿大门生物学传授 Thomas Daniel 说。“植物不可以包管他们今年发展的地方来岁会非常好，因此他们有少许种子可以传布到更远的地方来对冲赌注。”

只管尺寸有所差别，但该计划将确保体系在微风的情况下可以到达 100 米。放置后，这些装备可以将数据发送到非常远 60 米的地方。

这种样式还将赞助装备在 95% 的时间内挺立着陆，这是须要的，因为它们应用太阳能电池板而不是电池。这意味着它们只会在白昼工作，在没有足量阳光或夜间的情况下休止工作。只管云云，研究人员在体系构建中加入了电容器，因此每个装备都可以在夜间存储少许电荷。

“而后我们有了这个小电路，它可以测量我们积储了几许能量，一旦太阳升起而且有更多能量进入，它将触发体系的别的片面翻开，因为它会感到到超过了某个阈值，”Iyer 说。

因为没有电池耗尽，体系可以连接非常长时间，直到它被差别的元素物理毁坏。但是，这仍旧存在一个搦战：它们会留在情况中的不行生物降解的电子产品。这促使团队寻找更多技巧来进一步开发该项目，以使其部件更具生物降解性、环保性和顺应性。

“这只是初次步，这即是为何它云云使人愉快，”Iyer 说，“我们当今可以思量非常多别的偏向 —— 比方开发更大规模的布置，建立可以在坠落时转变样式的装备，大概乃至增加少许挪动性，以便装备一旦在大地上便挪动以凑近我们感乐趣的区域。”