史上最小人造飛行結構,科學家開發能御風飛行並追蹤空污的微晶片

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 24 日 15:10 | 分類 尖端科技 , 晶片 , 環境科學 Telegram share ! follow us in feedly


為了能大規模精準地偵測追蹤空污來源與空氣傳播疾病,美國西北大學科學家開發出和沙粒一般大小且能乘風飛行的有翼微晶片。這個號稱史上最小的人造飛行結構,能以大規模分散式機群的形式進行空污監控、人群偵測與空氣傳播疾病追蹤等任務,預計將成為取代現行地面站空污偵測設備或人群偵測無人機的最佳可行方案。

這些微晶片具備一邊飛行、一邊偵測周遭環境並收集像是空污、疾病之類資訊的能力,其飛行能力是仿照楓樹或三角葉楊樹種子隨氣流飛行的模式而設計的,這些種子外型宛如螺旋槳,會以旋轉垂降的方式隨風散布他處。

(圖片來源:西北大學

然而自然界這類螺旋槳型種子的「續航力」與飛行距離都十分有限,無法滿足科學觀測與研究的需求。為了讓這些有翼微晶片能飛得更遠、更久,以便收集到更多的資料。西北大學研究團隊特別開發出一款電腦模型,以便計算並開發出遠比同等種子擁有更穩定軌跡與更慢沉降速度(Terminal Velocity)的最佳微晶片設計。

目前這些仍處於「概念機」階段的微晶片,雖然體積只有沙粒大小,但基本上都搭載了電子元件、感測器與電源。該團隊並測試了許多版本的微晶片,有些版本甚至搭載了天線,如此一來便能和手機等裝置進行無線通訊。有些版本微晶片也根據不同需求,內建能偵測空氣酸鹼值、水質與太陽輻射等各種感測器。

西北大學研究團隊所開發會一邊飛行一邊收集空污等資訊的微晶片Source西北大學

由於該微晶片多半用於環保研究之用,所以晶片本身也具備環保概念,完全採用生物可降解材料打造而成,即使是大規模微晶片「機群」經過一番飛行最終落地後,會隨時間慢慢自我分解殆盡,不會對環境造成壓力與污染。

(首圖來源:影片截圖)