Науката не за първи път заимства методи от природата за създаване на технологични изобретения (снимка: CC0 Public Domain)
Mиниатюризацията на електрониката позволи създаването на невероятно малки сензори за проследяване на параметри като температура и влажност. Представяйки си бъдеще, в което стотици такива сензори ще мерят данни за околната среда из гори или ферми за мащабно наблюдение на природните процеси, учените са разработили сензорни платформи, достатъчно леки и компактни, за да бъдат пускани във въздуха и разнасяни от вятъра подобно на пухчетата на глухарче. Така те могат да образуват широкомащабни мрежи за мониторинг.
Сензорите са ценен инструмент за наблюдение на природните процеси. Но ако трябва да се поставят из откритата природа, това означава хиляди хора да бродят и да прекарват седмици и месеци наред в ръчна работа по закрепване на всеки отделен сензор на определено място.
Учени от Вашингтонския университет са намерили начин да отменят тази трудоемка задача. Те са разгледали 75 различни дизайна и са се спрели на един, който заимства метод от природата – разпространението на семената на глухарчето.
Пухчетата, които служат като чадърчета за разнасяне на семената чрез вятъра, са избрани за модел, който след това е усъвършенстван. Учените добавили пръстеновидна структура, за да направят летящите сензори още по-лесни за разнасяне по въздуха.
Вместо батерии сензорите имат малки слънчеви клетки за захранване на бордовата електроника. Тя пък включва кондензатор за съхраняване на заряд след залез слънце и стартиране на сензора отново на следващата сутрин.
Въпреки че при подобна конфигурация платформата е лека, тя е около 30 пъти по-тежка от семенце на глухарче. Експериментите на екипа обаче са показали, че всеки сензор е „достатъчно лек, за да измине дължината на футболно игрище при умерен бриз, след като бъде пуснат във въздуха от дрон”.
„Нашият прототип предполага, че бихте могли да използвате дрон, за да пуснете хиляди такива устройства наведнъж. Всички те ще бъдат носени от вятъра… и можете да създадете мрежа от 1000 устройства с едно вдигане на дрона“, казва каза старшият автор на изследването Шям Голакота. „Това е невероятно, защото ръчното разполагане на толкова сензори на дадена площ може да отнеме много месеци“.
На земята всяка от малките платформи може да има до четири сензора, измерващи температура, светлина, влажност и налягане – и да предава данните на разстояние до 60 м.
Сега изследователите вече мислят как да подобрят първоначалния дизайн, като работят за създаване на биоразградими версии, за да избегнат проблема със замърсяването с електронни отпадъци.