Μicroflier: Δημιουργήθηκε το μικρότερο ανθρώπινο ιπτάμενο κατασκεύασμα

Μicroflier (φτερωτό μικροτσίπ) : Δημιουργήθηκε το μικρότερο ανθρώπινο ιπτάμενο κατασκεύασμα

Μια ανακοίνωση του Πανεπιστημίου Northwestern περιέγραψε αυτά τα μικροπτεράκια ως τις «μικρότερες από ποτέ ανθρώπινες πτητικές κατασκευές». Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature και εμφανίστηκε στο εξώφυλλο του περιοδικού

Η μικροπτέρυγα δεν έχει κινητήρα στον κινητήρα, αλλά πετάει στον άνεμο. (Πανεπιστήμιο Northwestern)

Ερευνητές από τις ΗΠΑ και άλλες χώρες (Κίνα, Ν. Κορέα, Βρετανία) μηχανικοί του Northwestern University δημιούργησαν ένα ηλεκτρονικό μικροτσίπ με δυνατότητα πτήσης. Σχετικά με το μέγεθος ενός κόκκου άμμου, το νέο ιπτάμενο μικροτσίπ (ή «μικροπλοίο») δεν διαθέτει κινητήρα ή κινητήρα. Αντ 'αυτού, πιάνει τον αέρα - πολύ σαν τον σπόρο της σφενδάμου - και περιστρέφεται σαν ένα ελικόπτερο στον αέρα προς το έδαφος.

Οι μηχανικοί, με επικεφαλής τον καθηγητή της Σχολής Μηχανικών Τζον Ρότζερς του Πανεπιστημίου Northwestern του Ιλινόις των ΗΠΑ, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», πιστεύουν ότι μελλοντικά τέτοιες συσκευές (microfliers) θα χρησιμοποιούνται για διάφορες εργασίες, όπως η μέτρηση της ρύπανσης της ατμόσφαιρας και γενικότερα του περιβάλλοντος, η ανίχνευση παθογόνων μικροοργανισμών στον αέρα, οι παρατηρήσεις κινήσεων ανθρώπων στο έδαφος κ.ά. (ΠΙΘΑΝΟΝ & ΣΕ ΣΤΡΑΤΙΩΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ)

Μελετώντας τα σφενδάμια και άλλους τύπους σπόρων που διασπείρονται από τον άνεμο, οι μηχανικοί βελτιστοποίησαν την αεροδυναμική του μικροεφαρμογέτη για να διασφαλίσουν ότι-όταν πέσει σε υψηλό υψόμετρο-πέφτει με αργή ταχύτητα με ελεγχόμενο τρόπο. Αυτή η συμπεριφορά σταθεροποιεί την πτήση της, εξασφαλίζει διασπορά σε μια ευρεία περιοχή και αυξάνει το χρόνο που αλληλεπιδρά με τον αέρα, καθιστώντας την ιδανική για την παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των αερομεταφερόμενων ασθενειών.

Αυτοί οι μικροπτέρυγοι μπορούν επίσης να συσκευαστούν με υπερ-μικροσκοπική τεχνολογία, όπως αισθητήρες, πηγές ενέργειας, κεραίες για ασύρματη επικοινωνία και ενσωματωμένη μνήμη για αποθήκευση δεδομένων, ανέφερε η ανακοίνωση.

«Ο στόχος μας ήταν να προσθέσουμε πτερυγικές πτήσεις σε ηλεκτρονικά συστήματα μικρής κλίμακας, με την ιδέα ότι αυτές οι δυνατότητες θα μας επιτρέψουν να διανείμουμε πολύ λειτουργικές, μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές για να αντιληφθούμε το περιβάλλον για παρακολούθηση μόλυνσης, παρακολούθηση πληθυσμού ή παρακολούθηση ασθενειών». Όπως είπε ο John A Rogers, ο οποίος ηγήθηκε της ανάπτυξης της συσκευής.

Η ομάδα σχεδίασε και κατασκεύασε πολλούς διαφορετικούς τύπους μικροεφαρμογών, συμπεριλαμβανομένου ενός με τρία φτερά, βελτιστοποιημένα σε παρόμοια σχήματα και γωνίες όπως τα φτερά σε σπόρους τριστελλάτειων. Για να εντοπίσουν την ιδανικότερη δομή, οδήγησαν υπολογιστική μοντελοποίηση πλήρους κλίμακας του τρόπου με τον οποίο ο αέρας ρέει γύρω από τη συσκευή για να μιμηθεί την αργή, ελεγχόμενη περιστροφή του σπόρου τριστελλάτειου. Με βάση αυτό το μοντέλο, η ομάδα έχτισε και δοκίμασε στη συνέχεια δομές στο εργαστήριο.

Πηγή: Northwestern University

Πρόκειται για το πρώτο μικροσκοπικό ιπτάμενο ρομπότ που δεν διαθέτει μηχανικό κινητήρα, αλλά εξαρτάται από τον αέρα για να πετάξει σαν ελικοπτεράκι. Άλλωστε, οι δημιουργοί του εμπνεύστηκαν από τον αεροδυναμικό τρόπο που οι σπόροι ορισμένων ειδικά φυτών διαχέονται από τον άνεμο σε μακρινές αποστάσεις.

Το ιπτάμενο τσιπάκι -που προορίζεται να πετάει μαζί με άλλα σε σμήνος ώστε να σχηματίζει ένα μεγάλο δίκτυο- έχει σχεδιαστεί να απελευθερώνεται από ψηλά (π.χ. από αεροπλάνο, ελικόπτερο ή ψηλό κτίριο) και μετά να πετάει περιστροφικά αργά προς τα κάτω, αλληλεπιδρώντας με τα ρεύματα του αέρα.

Μπορεί να εφοδιαστεί με αισθητήρες, πηγές ενέργειας, ενσωματωμένη μνήμη και κεραίες ασύρματης επικοινωνίας, έτσι ώστε να κάνει μετρήσεις, να αποθηκεύει και να στέλνει δεδομένα. Ακόμη, είναι φτιαγμένο από βιοδασπώμενα στη φύση υλικά, προκειμένου να μη δημιουργεί ηλεκτρονικά απόβλητα, όταν πια βγει εκτός λειτουργίας.