史上最小人造飞行结构,科学家开发能御风飞行并关注空气污染的微芯片

为了能大规模精准地侦测关注空气污染来源与空气传播疾病,美国西北大学科学家开发出和沙粒一般大小且能乘风飞行的有翼微芯片。这个号称史上最小的人造飞行结构,能以大规模分布式机群的形式进行空气污染监控、人群侦测与空气传播疾病关注等任务,预计将成为取代现行地面站空气污染侦测设备或人群侦测无人机的最佳可行方案。

这些微芯片具备一边飞行、一边侦测周边环境并收集像是空气污染、疾病之类信息的能力,其飞行能力是仿照枫树或三角叶杨树种子随气流飞行的模式而设计的,这些种子外形宛如螺旋桨,会以旋转垂降的方式随风传播他处。

(图片来源:西北大学)

然而自然界这类螺旋桨型种子的“续航力”与飞行距离都十分有限,无法满足科学观测与研究的需求。为了让这些有翼微芯片能飞得更远、更久,以便收集到更多的资料。西北大学研究团队特别开发出一款计算机模型,以便计算并开发出远比同等种子拥有更稳定轨迹与更慢沉降速度(Terminal Velocity)的最佳微芯片设计。

目前这些仍处于“概念机”阶段的微芯片,虽然体积只有沙粒大小,但基本上都搭载了电子组件、传感器与电源。该团队并测试了许多版本的微芯片,有些版本甚至搭载了天线,如此一来便能和手机等设备进行无线通信。有些版本微芯片也根据不同需求,内置能侦测空气酸碱值、水质与太阳辐射等各种传感器。

西北大学研究团队所开发会一边飞行一边收集空气污染等信息的微芯片。(Source:西北大学)

由于该微芯片多半用于环保研究之用,所以芯片本身也具备环保概念,完全采用生物可降解材料打造而成,即使是大规模微芯片“机群”经过一番飞行最终落地后,会随时间慢慢自我分解殆尽,不会对环境造成压力与污染。

(首图来源:视频截屏)