Продолжающаяся миниатюризация электроники позволила создать невероятно маленькие датчики для отслеживания таких вещей, как температура и влажность. 

Воображая будущее, в котором сотни таких сенсоров будут размещены вокруг лесов или ферм для крупномасштабного мониторинга окружающей среды, ученые разработали сенсорные платформы, достаточно легкие и компактные, чтобы их можно было сбрасывать сотнями с дронов, а затем рассеивать, как семена одуванчика на ветру. эффективно создавать обширные сети самостоятельно.

Хотя датчики такого рода обладают захватывающим потенциалом, их развертывание на больших площадях в настоящее время требует много кропотливой и трудоемкой ручной работы по размещению отдельных датчиков. На самом деле мы уже видели дронов, которые упрощали этот тип работы, сбрасывая датчики на землю или даже стреляя ими, как дротиками .

Ученые Вашингтонского университета экспериментировали с 75 конструкциями своих новых датчиков, вдохновленных семенами одуванчика.

«Способ работы структур семян одуванчика заключается в том, что у них есть центральная точка, и эти маленькие торчащие щетинки замедляют их падение», — сказал автор исследования Викрам Айер. «Мы взяли 2D-проекцию этого, чтобы создать базовый дизайн для наших структур. Когда мы добавили вес, наши щетинки начали изгибаться внутрь. Мы добавили кольцевую структуру, чтобы сделать его более жестким и занимать больше места, чтобы замедлить его».

От тяжелых аккумуляторов отказались в пользу крошечных солнечных панелей для питания бортовой электроники, которые включают в себя конденсатор для хранения заряда после захода солнца и повторного запуска датчика на следующее утро. Несмотря на то, что конструкция без батареи делает платформу легкой, она все же примерно в 30 раз тяжелее, чем одно миллиграммовое семя одуванчика. Однако эксперименты команды показали, что он достаточно легкий, чтобы путешествовать по футбольному полю при умеренном ветре после падения с дрона.

На земле каждая из крошечных платформ может содержать до четырех датчиков, измеряющих температуру, свет, влажность и давление, и передавать данные с расстояния до 60 м . Дизайн предполагает, что они приземляются с солнечными панелями, обращенными вертикально в 95% случаев, и исследователи обнаружили, что изменение их формы даже незначительно меняет способ их движения на ветру, обеспечивая их распространение в разных местах.

У ученых уже есть некоторые идеи о том, как улучшить этот первоначальный дизайн, работая над биоразлагаемыми версиями, чтобы избежать проблемы рассеивания электронных отходов среди соображений.

«Это только первый шаг, и поэтому он такой захватывающий», — сказал Айер. «Есть так много других направлений, которые мы можем выбрать сейчас, например, разработка крупномасштабных развертываний, создание устройств, которые могут менять форму при падении, или даже добавление большей мобильности, чтобы устройства могли перемещаться, когда они находятся на земле, чтобы получить ближе к интересующей нас области».