Oto najmniejszy w historii latający mikrochip. Jest wielkości ziarnka piasku 24.09.2021

Wśród potencjalnych zastosowań urządzenia znajduje się monitorowanie działań naprawczych w środowisku po wycieku chemikaliów albo śledzenie poziomu zanieczyszczeń powietrza na różnych wysokościach. 

Ma wielkość ziarnka piasku i nie posiada żadnego silnika. Jego ruch jest stymulowany przez wiatr, przez co kręci się niczym helikopter. Inżynierowie z Uniwersytetu Północno-Zachodniego obmyślili jego budowę, studiując to, jak zachowują się nasiona klonu (tzw. noski) oraz innych roślin. Dzięki temu udało im się zoptymalizować aerodynamikę najmniejszego w historii latającego, elektronicznego mikrochipa. Choć jest miniaturowy, może być wyposażony w nowoczesną technologię: czujniki, dodatkowe źródła zasilania, anteny do komunikacji bezprzewodowej, a także wbudowaną pamięć do przechowywania danych. 

– Naszym celem było dodanie skrzydeł do małych systemów elektronicznych z myślą o tym, że otworzy nam to nowe możliwości: na przykład w zakresie monitorowania działań naprawczych w środowisku po wycieku chemikaliów albo śledzenia poziomu zanieczyszczeń powietrza na różnych wysokościach – mówi w oficjalnym komunikacie John A. Rogers z amerykańskiej uczelni, który kierował pracami badawczymi. – Byliśmy w stanie to zrobić, wykorzystując pomysły inspirowane światem natury. Ewolucja była prawdopodobnie siłą napędową wyrafinowanych właściwości wykazywanych przez wiele klas nasion. Biologiczne struktury są zaprojektowane tak, aby opadały powoli i w kontrolowany sposób, dzięki czemu mogą oddziaływać z wiatrem przez najdłuższy możliwy okres – dodaje. Największym punktem odniesienia były dla nich nasiona Tristellateia występującej na Madagaskarze i w południowo-wschodniej Azji. 

Inną inspiracją dla inżynierów okazały się kolorowe książeczki dla dzieci ze stronami rozchylającymi się niczym wachlarze. Zespół Rogersa stworzył na ich podstawie prototypy latających struktur o płaskiej, planarnej geometrii. Następnie przykleił je do gumowego podłoża. Gdy substrat zostaje rozluźniony, następuje kontrolowany proces, w wyniku którego skrzydełka mikrochipu układają się w precyzyjnie zdefiniowane, trójwymiarowe formy. Strategia ta nie jest przypadkowa – dzięki niej można było łatwiej wykorzystać wszystkie istniejące urządzenia półprzewodnikowe. 

Oprócz potencjalnych zastosowań wynalazku, które wskazał Rogers, w przyszłości może on także monitorować jakość wody albo mierzyć ekspozycję na słońce w określnych miejscach. – Większość istniejących technologii obejmuje masowe oprzyrządowanie zaprojektowane do zbierania danych w niewielkiej liczbie miejsc na interesującym nas obszarze. My przewidujemy dużą mnogość zminiaturyzowanych czujników, które mogą być rozmieszczone z dużą gęstością, tworząc iście bezprzewodową sieć – podkreśla Amerykanin. Wyodrębnionym przez niego atutem jest także biodegradowalność mikrochipów. Dzięki wykorzystaniu starannie wyselekcjonowanych materiałów urządzenia ulegną samoistnej, naturalnej dezintegracji. To patent, którym badacze z tego samego uniwersytetu posiłkowali się przy tworzeniu nowej serii bezprzewodowych rozruszników serca. 

Z wizualną prezentacją prac Amerykanów można zapoznać się w poniższym wideo.